這一仗，最重要的一點是快。
八月十八日，黃明遠向各部下達了全面攻擊的命令。
各路隋軍按照黃明遠的設想進展神速，一路直逼吐谷渾腹地。
黃明遠這一路四萬主力軍從允吾城出發，沿著湟水一路向西，直逼長寧谷地和臨羌城。在其右翼的是楊義臣率領的西平軍共計三萬人，沿著浩水（今青海大通河）直逼琵琶峽，而在其左翼的則是張壽率領的臨羌軍共計兩萬人，與黃明遠并行于湟水之南，直逼臨羌城（今青海省湟源），堵住吐谷渾主力南下的道路。
此三軍共計九萬人，是黃明遠計劃中的與吐谷渾人決戰的主力。
南線的吐萬緒率領的兩萬五千名澆河軍和衛玄率領的兩萬五千名積石軍則準備繞過西海南線，占領曼頭城（今青海省共和縣西南）、樹敦城（今青海省共和縣東南），再橫穿大非嶺（今青海省海南山），直取伏俟城（今青海省共和縣石乃亥鄉鐵卡加村西南），攻克吐谷渾的首都，阻止吐谷渾人南逃。
至于北面的梁默的張掖軍，段文振的武威軍和張定和的青海軍，各有三萬人，分別從北面三個方向向南壓縮吐谷渾的生存空間，將其逼入黃明遠預設的決戰戰場。
而劉權的海西軍共兩萬人，要從張掖出發，翻越祁連山之后攻擊吐谷渾在西海以西的廣大區域，并阻止兵敗后的吐谷渾殘部逃向西域。
九路大軍，各有分工，目標明確。開戰之初，大軍進展極其順利。
黃明遠麾下四萬軍隊多是關中府兵和禁軍部隊。
吐谷渾雖然是一個國家，但也是一個半封建半奴隸制的國家，自可汗以下，分數十個小部落，每部落的頭領叫做名王。而整個吐谷渾自慕容伏允以下，共有三個勢力最大的名王，分別是天柱王徹里泥，大寶王尼洛周，仙頭王巴里易三人。三人實力強大，手下各有十余個部落附從，三人實力加起來幾乎半為吐谷渾的國力。
慕容伏允聞聽隋軍再次西來，趕緊向西逃竄，以求躲過與隋軍的決戰。他很清楚自己不是隋軍的對手，因此仍寄希望于游擊戰略，耗退隋軍。
其心腹趙華宣便勸慕容伏允，位于海東的天柱王徹里泥一定不會愿意舍棄自己的地盤，因此只要將整個東線的軍權全部交給天柱王，其必然在此與隋軍死戰。
不求天柱王戰勝隋軍，只要他能托住隋軍一段時間，慕容伏允便能帶領主力撤退到西部地區。西海以西人跡稀少，地形空曠，回旋的余地也大，隋軍不會永遠留在吐谷渾，因此等到隋軍后撤，他們便能趁機反擊。
慕容伏允大喜，乃從之。他倒是對自己的定位很清楚，打死不和隋軍決戰。
趙華宣是一名中國來的道士，傳說其善使幻術，有通天之能。因此慕容伏允對其言聽計從，倚為心腹。
慕容伏允乃下令，臨羌城的兵馬和海東各部全部聽從天柱王的指揮。
而天柱王徹里泥得到消息后大喜，按照慕容伏允的布置，其麾下軍隊近五萬人，有部眾二十萬之多。
正如趙華宣所料，雖然隋軍來勢洶洶，但天柱王并不覺得隋軍有多么可怕，他認為慕容伏允的后撤乃是自己嚇自己。等他擊敗隋軍，便能挾此大功登上吐谷渾可汗的位置，他對此可是覬覦了良久。
天柱王徹里泥在牛心川水（今青海湟中縣東之南川河）西岸布置了三萬兵力，又命部隊渡過河去，扼守長寧川、牛心川和湟水交界的土樓山（今青海省西寧市北北禪山），互為照應。
時河水激流，不能泅渡，而天柱王駐兵于此，將其視為天塹。