大清與準噶爾的第一戰從中午一直持續到傍晚，右翼內大臣佟國綱奮勇揮兵，沖向敵陣。
噶爾丹率領軍隊隔河迎戰，讓眾多駱駝橫著臥倒在軍陣之前，以體型龐大的駱駝的為屏障，與佟國綱率領的右翼軍隊展開激烈戰斗。
佟國綱身先士卒，率領右翼大軍攻到了烏蘭布通峰前的泡子河。佟國綱在英勇地沖擊敵陣時，噶爾丹突然拿出鳥槍，連發幾槍擊中佟國綱，最終佟國綱當場戰死。
佟國綱雖死，但右翼軍也將準噶爾部落建立的“駝城”摧毀，從中間將駱駝防線撕開，使其一分為二。可惜，右翼軍失去了最高指揮官，又被河畔的沼澤污泥阻攔，不得不后退撤離泡子河。
右翼軍出師不利，還折了康熙的親舅舅、正擔任內大臣的佟國綱。但左翼軍卻取得不小的戰果，內大臣佟國維率領左翼軍繞路從烏蘭布通半山腰殺向山頂，將噶爾丹臨時建立起來的營壘大破。
營壘被破，噶爾丹不得不逃跑，便趁著夜色昏暗帶領剩下的部隊向著漠西蒙古逃亡。為了給自己爭取時間，噶爾丹假意派遣使者到裕親王福全軍前求和，言說愿與大清修好。
當時康熙并不在前線，而是退到了關外與關內的交界處，他傳信讓身處前線的裕親王統領戰局，仔細籌謀規劃，要派出大軍圍堵逃跑的準噶爾軍隊，將他們剿殺殆盡，將余黨盡數鏟除，一舉殲滅。
裕親王福全收到了康熙的旨意，但他并沒有聽命行事，而是下令大軍暫停進攻，并未派遣大軍追擊準噶爾殘部。
噶爾丹從烏蘭布通逃跑后，便一路向北打算橫穿漠北蒙古回到漠西蒙古，為了拖延追兵，準噶爾沿途用火焚燒草地，讓后面的大清追兵無法就地補充牧草，不得不放棄追趕。
福全下令大軍暫停進攻的消息傳回到關內的康熙那里時，噶爾丹已經逃之夭夭，一舉結束戰爭、將準噶爾徹底鏟除的機會也早已錯失。
對此，康熙勃然大怒，怒斥裕親王福全貽誤戰機，斷然不肯寬恕福全，決定在福全班師回京后一并清算。
事實上，就是因為噶爾丹逃回了漠西蒙古，此后他才有機會繼續勾結沙俄、糾結軍隊侵犯漠西蒙古、漠南蒙古，威脅大清疆域，康熙此后才不得不第二次、第三次親征準噶爾。
早在七月中旬，康熙就已經從前線撤離，但卻拖到八月才回京，這正是因為康熙一邊走在回程的路上，一邊還在指揮前線戰爭，在后方遙控戰事，運籌帷幄地處理好相關的后勤工作。
可惜的是，康熙到底
不在前線，兩地之間消息往來有滯后性，而將在外君命有所受有所不受，福全沒有完全聽從康熙的指揮，在佟國維率領左翼軍大破噶爾丹的營壘后，沒有趁機追擊，反而私自下令大清軍隊暫停進攻，使得噶爾丹成功北逃回到漠西蒙古。
雖然沒有抓住噶爾丹，一舉殲滅準噶爾部落有些遺憾，但佟國維大破噶爾丹的營壘，噶爾丹被迫北逃，戰事結果已定。
此次大清與準噶爾的戰爭也算是取得了初步成果將準噶爾打退，讓其不可再劫掠漠北蒙古、騷擾漠南蒙古，因染病退離前線的康熙終于能暫時放下心，便立刻加快行程，疾馳趕回京城。