吐蕃纠集了四十万军队，大相尚思罗出镇兰州，计划以兰州为中心，对抗唐军的进攻。
针对当时的形势，尚思罗认为唐军进攻的重点可能是在北线，所以在秦州、原州一带集结了较多的兵力。为了以防万一，也保留了一定的机动兵力，作为策援。
进入元和七年二月，武元衡指挥唐军开始了一系列的准备。将3万平蛮军调到了彭州(今四川彭县)到雅州(今四川雅安)一带，计划作为第一波进攻力量，并抽调川蜀、黔中、湖北三道共1.5万人的地方部队，主要作为后方防御和机动支援兵力。
将3万平蕃军调到了凤翔以西边境一带，作为第二波北线的左翼主攻部队，并将2万兴中军调到凤翔，作为其后援。将3万威西军调到泾州(今甘肃平凉)，作为第二波北线的右翼主攻部队，与平蕃军形成夹击的效果。
为了保障物资运输，关内道组织了3.5万民夫，川蜀道组织了1.5万民夫，不断向前线运送军事物资。
科工部大规模生产武器弹药，平蛮军、平蕃军、威西军三个军团全部配备新式火器，并在2月份完成训练，兴中军作为二线部队，配备了一半常规武器，一半火器。
户部在钱粮物资上也进行了充分的准备，将士的军饷足额发放，打胜仗还有赏银，在后方准备了足够的粮草。
经过对形势的认真分析，李纯和武元衡制定了“北主南辅，前打后拉”的战略，计划发动一场大规模的进攻，全面击败吐蕃，夺回被占土地。
3月份，按照计划，南线高霞寓率领的平蛮军率先发动攻击，对吐蕃的维州(今四川理县)和罗岩州(今四川康定)发动猛烈攻击。刚开始吐蕃军自恃勇猛，加上觉得唐军不多，主动出击对战，还没接手，就被唐军的火炮、弩炮射出的炮弹一阵猛炸，搞得损失惨重。
吐蕃军急忙回撤，分兵龟缩到堡垒里，企图凭险固守，唐军就围着堡垒，不停的炮轰枪击，还往堡垒里发射飞射弹，搞得吐蕃军难以招架。
后面吐蕃军又采取突袭川蜀道后方的策略，唐军二线部队早已防守住各个主要道路、隘口，均无功而返。
之后，吐蕃军又发动夜袭，唐军早已在营地周边埋设炸弹，吐蕃军刚接近唐军营地，高霞寓就命人点燃炸弹，吐蕃夜袭的军队丢下一堆尸体，狼狈而回。
打了半个月，吐蕃南路军统领扎日勒，实在是顶不住了，急忙向尚思罗请求支援。尚思罗本来还有疑虑，但是看到南路损失惨重，只