开元二十八年（740年），盖嘉运兼领河西、陇右节度使之职。
盖嘉运是何方神圣呢？
他原来是碛西节度使，刚刚在西北扫平突骑施，立下赫赫战功。扫平突骑施之役，将在后文详述，此先略过。河西、陇右均是与吐蕃战争的重要战区，盖嘉运身兼二职，这真是朝廷对他的一种莫大的信任。但是盖嘉运自恃功高，大摆架子，并不急于赴任。
左丞相裴耀卿对唐玄宗说：“我最近仔细观察盖嘉运这个人，诚然他勇敢坚强，但是在言行之中，却不时流露出骄傲自满的神情，我看不足成大事。我私底下深为忧虑，现在秋天来临了，这个季节正是吐蕃草肥马壮的时节，秋季边防十分重要，可是盖嘉运动身出发的日期却迟迟未定，倘若等到边境出事了再前往，那么在他连边境的将士都还不认识的情况下，又怎么能料敌制胜呢？而且现在盖嘉运天天花天酒地，实在看不出有一位将领所要具备的忧国爱人之心。如果陛下不更改委任状，那么最好催他早日启程，严加训励才是。”
唐玄宗一听，这才派人催促盖嘉运出发。
这一年的年底，远嫁吐蕃的金城公主去世（710年嫁往吐蕃，至今三十年）。吐蕃赞普想借此时机与大唐和解，便派使者入长安城告丧，并提出休兵的建议。
在这几年里，唐军在战场上对吐蕃取得了重大胜利，唐玄宗可是得势不饶人，拒绝了吐蕃人的和解请求。唐玄宗虽然自我感觉良好，但实际情况，吐蕃的实力远远超出他的想象。
在和解请求被拒绝之后，吐蕃赞普勃然大怒，决心要向大唐展示其强大的军事力量。第二年（741年）的六月，吐蕃令人吃惊地动员了四十万的庞大兵力，向大唐发动进攻。
与其说吐蕃要与大唐决一死战，不如说吐蕃只是为了炫耀兵威罢了。吐蕃大军进攻承风堡，直抵唐军河源军基础，又跨过长宁桥，逼进安仁军基地。
唐军骑兵将领臧希液率领五千名骑兵，在浑崖峰一带防御。面对数十万的吐蕃大军，五千名唐军显然数量微不足道，但是这一地带的地形却十分有利，一夫当关，万夫莫敌，所以臧希液扼守险要地形，吐蕃大军人数虽众，却由于地形狭窄而施展不开，突入的前锋部队还被唐军所击破。吐蕃军队也不强取浑崖峰，他们觉得已经达到了对唐军战略威慑的效果，便退兵了。
对于吐蕃的这次炫耀兵威之举，唐军一方没有引起足够的重视，反倒认为吐蕃的实力并不强大，臧希液以区区五千人便阻挡了四十万的吐蕃雄军。
吐蕃的实际意图，是想夺回石堡城。
石堡城是一座坚固的堡垒，是河西九曲的重要门户，自从 729年李祎攻陷石堡城之后，石堡城更名振武军，一直是抵御吐蕃的重要前线堡垒。在冬末春初之际，吐蕃大军突然以迅雷不及掩耳的速度，猛扑向达化县（在今青海尖札县西北），攻陷县城，之后大军直指石堡城。
看来陇右、河西双料节度使盖嘉运确实有些麻痹大意，致使在吐蕃的闪击之下，边境线上的防御居然很轻易地被击破。作为击平突骑施的英雄，盖嘉运显然犯下大错，吐蕃的军事力量显然远非突骑施所能相比，而边境线上的唐军防御体系缺乏纵深，在被吐军击破之后，吐军已经轻松合围了石堡城。
石堡城三面均是悬崖峭壁，只有一条小路通往堡垒，但再坚固的城池，都绝不可能孤城而存。石堡城要坚守，其必要条件是唐军必须在石堡城遭到攻击时，迅速派出援军解围。
可是，盖嘉运在应对吐蕃进攻的防御上确实准备不足，以至于吐蕃大军席卷而来时，唐军的据点被各个击破，石堡城遂成为一座孤城。吐蕃曾长期占据石堡城，对其地形、结构均了如指掌，也深谙其弱点之所在，所以当这座堡垒陷入吐蕃大军合围之中时，其陷落的命运便注定了。
这座位于第一防御线的重要堡垒，在吐蕃优势兵力的进攻下，最终失守。
此时大唐对吐蕃的兵力部署是这样的：大致顺着青藏高原的边缘，由北而南分割为四大战区：安西战区、河西战区、陇右战区、剑南战区。其中，安西战区下辖军队两万四千人；河西战区七万三千人；陇右战区七万五千人；剑南战区三万零九百人。
这个对吐蕃的弧形包围圈（或防御圈），共计有兵力约为二十万人，其中重点又集中于河西及陇右，仅这两个防区就拥有约十五万的大军，这两个防区之所以如此重要，正是因为地处战略要道河西走廊以及富饶的湟水谷地。
天宝元年（742年），盖嘉运因为石堡城的失陷以及御边乏术，被撤销了双料节度使之职，改由皇甫惟明出任陇右节度使，王倕出任河西节度使。在石堡城丢失之后，唐军增强了主动性的进攻。陇右节度使皇甫惟明积极出击，先是击破吐蕃大岭军基地，然后又大破吐蕃设置在青海的道莽布支军营，吐蕃驻守的军队有三万多人，在唐军的出击中，被歼灭了五千余人。河西节度使王倕也不甘示弱，进击吐蕃的渔海、游弈等处兵营，均击破之。唐与吐蕃的战争多是在边境线附近的拉锯战，吐蕃既没法深入大唐境内，而大唐的军队由于受制于青藏高原的地形，也很难深入作战。
天宝二年（743年），陇右节度使皇甫惟明做了一次深入作战的尝试，大军从西平出发，行军距离超过一千里，进攻洪济城。经过一番战斗后，攻克洪济城。此役的胜利对唐军意义非同小可，因为洪济城的位置在石堡城的西南，这么一来，唐军可以从东、西两面一起向石堡城发动进攻，以重新夺回这座重要堡垒。
石堡城突出的位置，决定了它将成为唐与吐蕃战争的焦点。天宝四载（745年），石堡城的争夺战打响了。陇右节度使皇甫惟明亲自督军，对石堡城展开猛攻，这座城堡双方都十分熟悉，吐蕃出动援军策应石堡城的守军，战斗打得非常激烈。由于石堡城易守难攻，吐蕃守军顽强抵抗住唐军的猛攻，唐军的伤亡很大，连皇甫唯明的副将褚誗也在战斗中阵亡。
这次石堡城战役终于以唐军失利而告终。此时，大唐的对手突厥与突骑施相续败亡，与吐蕃的战争便成为重中之重，唐玄宗决定让最杰出的将领王忠嗣出任西部最高军事长官。
此前，王忠嗣在对吐蕃、奚与突厥的战争中，均有优异的表现，担任朔方、河东双料节度使。王忠嗣在边防上的杰出贡献是有目共睹的，他节度朔方、河东期间，在北方数千里边陲地带，从朔方到云中的要冲之地，都修筑城堡，拓疆数百里，时人认为他是自张仁愿以来（张仁愿筑三受降城，事见前）北方战线上最杰出的将领。
现在唐玄宗又赐给他两个头衔：河西节度使、陇右节度使。唐玄宗对烈士之后表现出令人惊讶的信任，王忠嗣一人居然身兼四个节度使之职，此时大唐总计也不过设九大节度使，王忠嗣一个人竟然独占了将近一半的名额，于是乎“控制万里，天下劲兵重镇，皆在掌握”。
大唐的周边敌人，大多都属游牧民族，所以战争中马匹的数量是相当重要的。此时的大唐经济高度繁荣，正是中国古代著名的盛世，充裕的财政收入也强有力地支持四方的战争。王忠嗣在朔方、河东之时，便采取高价买马的策略，当时胡人听到这事时，便争先恐后卖马给大唐，大唐的马匹数量非常充足，这也使得大唐的军事力量日益强大。在兼任陇右、河西节度使之后，王忠嗣将朔方、河东所购买的胡马中的九千匹，也携往陇右、河西，使得陇右兵团与河西兵团的战斗力大大增强。
天宝五载（746年），王忠嗣指挥唐军先后在青海湖、积石山一带与吐蕃作战，均取得了胜利。
王忠嗣麾下有两位十分优秀的将领，一位是哥舒翰，另一位是李光弼。
哥舒翰是突骑施人，属于哥舒部落，祖辈是哥舒部落的酋长，父亲哥舒道元，曾担任安西副都护。哥舒翰家财万贯，他性格豪爽，酒量惊人，有任侠的精神，是一诺千金的人物。他属于大器晚成之人，四十岁时父亲去世，他便客居长安城。在长安居住期间，曾经遭到长安尉的白眼，看不起他，由是便发愤图强，仗剑到河西，希望能在战场上建功立业。
当时河西节度使王倕觉得哥舒翰是一位人才，便提拔他为经略。哥舒翰开始崭露他的军事天才，治军严整，三军无不震慑。王忠嗣接任河西、陇右节度使后，对哥舒翰的才能赞赏不已，提拔他为衙将。哥舒翰虽然是一位胡人，但深受中原文化的影响，熟读经史，尤其精通《左传》与《汉书》，对古代的英雄人物充满敬仰之心，疏财仗义，深得士兵们的爱戴。
李光弼跟哥舒翰一样，也是胡人。他是契丹人，生于营州柳城，其祖上是契丹的酋长，父亲李楷洛，曾担任朔方节度副使。李光弼年轻时就崇尚气节，出身于游牧民族的他自小便善于骑射，跟哥舒翰一样，他也十分喜欢读《汉书》，从中汲取古人的精神。年轻时，李光弼便开始军旅生涯，为人庄严坚毅，沉勇有大略。天宝初年，升迁为朔方都虞侯，当时的朔方节度使王忠嗣慧眼识英雄，常对人说：“李光弼日后地位必居我之上。”果然，后来李光弼成为与郭子仪齐名的大唐名将。
在中国历史上，朝廷内斗争的残酷性，往往甚于战场。王忠嗣身兼四个节度使之职，大唐的劲兵猛将，尽在掌握之中，这不得不引起宰相李林甫的妒忌。李林甫担心王忠嗣的声望太大，总有一天将登阁拜相，这无疑是他的心腹之患，所以不断地打压王忠嗣。王忠嗣心知肚明，便坚决推掉了河东、朔方节度使二职，只保留陇右、河西节度使之职。
王忠嗣在军事上很倚重哥舒翰。天宝六载（747年）的秋季，王忠嗣命令哥舒翰率军出击吐蕃。当时哥舒翰有一名副将，在军阶上与哥舒翰相同，不肯听命于他。哥舒翰为了树立权威，竟然将副将击毙，王忠嗣没有怪罪他，此后全军上下对哥舒翰无不畏惧。
哥舒翰之所以敢如此嚣张，也是因为他英勇善战。以往每到秋收季节时，唐军积石兵营的小麦成熟时，吐蕃就派出骑兵前来抢夺，每次都大掠而归，唐军一点办法也没有。当时边区干脆把这片耕作区叫“吐蕃麦庄”，似乎专门为吐蕃而耕作。哥舒翰到任之后，在秋收到来时，先在农田两侧埋伏士兵，等到吐蕃人进入农田开始抢夺粮食时，伏兵突然杀出，截断吐蕃人的退路，然后兵营中的大军倾巢而出，将吐蕃军队包围起来，前后夹击。这些来抢粮食的吐蕃部队全军覆没，无一人漏网。这次战斗之后，吐蕃人再也不敢冒险前来夺粮，这样就确保了前线的粮食供应。
王忠嗣很清楚地看到，大唐与吐蕃在玄宗时代打了几十年战争，虽然稍占上风，但是却无法击败吐蕃，吐蕃的军事力量仍然十分强大，唐与吐蕃陷入旷日持久的拉锯战之中，这是一场消耗战。虽然玄宗皇帝自恃国力强大，有开拓疆土的野心，但是吐蕃政局稳定，并占据青藏高原的天险之地，易守难攻，要消灭吐蕃谈何容易。
从突骑施与突厥两大敌对势力的败亡中，王忠嗣得出一条结论，只有当敌人内乱时，大唐才有机可乘，所以他耐心地等待并观察吐蕃政局的变化。
一心想开边拓土的唐玄宗显然按捺不住了，他下令王忠嗣进攻被吐蕃夺走的石堡城，但是王忠嗣倔强地拒绝了。
王忠嗣上书唐玄宗：“石堡城凭借天险与坚固的城防，吐蕃又以举国之兵力屯驻在附近，如果我们兵临城下，非伤亡数万人不能攻克石堡城。臣以为以如此高昂的代价得到此城，得不偿失，不如厉兵秣马，静观吐蕃局势的变化，一旦有机会，便可乘机西取吐蕃。”
唐玄宗看了王忠嗣的上书后，心里十分不痛快，暗暗想到：“王忠嗣啊王忠嗣，我把天下劲兵都交给你，你却要违抗我的命令。”
王忠嗣不干，自然是有人要干的。
将军董延光自告奋勇，请求袭取石堡城。
这下唐玄宗高兴了，当即指示王忠嗣，分派一部分兵力，协助董延光袭取石堡城。对于皇帝的指示，王忠嗣不得不听从，但却阳奉阴违，董延光所提出的要求，王忠嗣总是拖拖拉拉，并不积极配合。
这下子董延光憋了一肚子的怨气。
董延光可是皇帝亲自指派的大将，不好得罪啊。此时李光弼找到王忠嗣，对他说：“大帅爱惜士卒的生命，所以不想攻打石堡城，虽然表面上接受皇帝的命令，实际上却想阻止这次军事计划。但是大帅不要忘了，这次军事行动乃是皇帝批准的，如果董延光不能夺取石堡城，必然归罪于大帅。依末将之见，现在军中府库充实，不如先未雨绸缪，拿出几万段锦帛，堵住他的口。”
王忠嗣叹了一声道：“现在拿数万将士的生命去夺取一座城堡，即便得到也不足以击垮对手，得不到也无损于国家的安全，所以忠嗣不敢做这样的事。忠嗣现在倘若被皇上责备，顶多就是调回都城担任金吾将军、羽林将军，再糟也就是调到黔中地区当幕僚，我又岂可拿数万将士的鲜血来保住我的官帽呢？李将军，我知道你也是为我着想，但我已经下定决心，你不必再说了。”
李光弼听了之后以尊敬的口气说道：“我只是担心大帅受到牵累，所以不敢不说，今天看到大帅有古贤者之风，非光弼所能及也。”
由于王忠嗣的消极配合，董延光根本无法完成攻克石堡城的任务，他非常气愤，上书唐玄宗，状告王忠嗣阻挠整个军事计划。
这件事情，根本分歧在于对战略的理解不同。在唐太宗以及唐高宗的早期，唐军的战略意图都是立足于大纵深突进，以歼灭敌军有生力量来打垮对手，所以不战则已，一旦开战，必然是规模庞大的总体战。但是从高宗后期经武则天到唐玄宗，唐军已经失去早期的大纵深战略思想，而是立足于一城一池的争夺，所以战争虽然旷日持久，但却无法制敌于死地。从王忠嗣的话中，可以看出他已经放弃这种逐城逐地争夺的军事观念，宁可坐等时机的成熟，一击致命。
然而王忠嗣的致命错误，在于低估了朝廷内部权力斗争的残酷性，以李林甫为首的权臣，抓住他的这次违抗军令的把柄，准备置他于死地。
董延光的状告已经令王忠嗣的处境相当不妙，李林甫火中加油，指使人状告王忠嗣，称王忠嗣自小生活在宫中，与太子忠王李亨打小就是好朋友，准备出兵拥护太子登上皇位。平心而论，对于王忠嗣这位烈士之后，唐玄宗对他一直非常信任，甚至让他兼任四个节度使之职，兵权之重，为唐开国以来所仅有。但是李林甫的这次发难，拿捏的时机真是恰到好处，对皇帝的指令，王忠嗣阳奉阴违，这不得不使唐玄宗对王宗嗣的忠心打了一个大大的问号，在这个时候忽然又有人告发王忠嗣企图谋反，唐玄宗怎么能不深有戒心呢？于是一纸诏令召回王忠嗣，并交由三司（御史台、刑部、大理寺）共同会审。
对于李林甫的举报，由于涉及太子李亨，唐玄宗并不想将事情闹大，指示三司：“太子一直深居皇宫，怎么可能跟外地的将领通谋呢？这肯定是无稽之谈，只要调查审问王忠嗣蓄意破坏军事行动的罪行就可以了。”
三司官员何等精明，唐玄宗的言外之意，太子李亨是不会与王忠嗣通谋的，但不代表王忠嗣没有谋反拥立李亨的念头，手握重兵却不出击吐蕃，那不是要保存实力，准备起兵谋反吗？不是不可能！
经过三司会审，最终裁决，判处王忠嗣死刑。王忠嗣本来设想最坏的结果不过是被下放到偏远的黔中，根本没有深察到朝廷中的斗争比战场更加残酷。
王忠嗣最后得以保全性命，完全是他的下属哥舒翰的功劳。在王忠嗣被逮捕后，哥舒翰接任陇右节度使。哥舒翰入朝为王忠嗣申冤，此时他正得到唐玄宗的信任与重用，哥舒翰作为前方将领，自然对王忠嗣的战略思想有一定了解，所以他力辩对王忠嗣的状告，并且表示自己愿意削去官爵，以赎王忠嗣之罪。唐玄宗不听，拂袖而去，哥舒翰这时也顾不上许多了，一路紧跟而去，一路叩头请恩，声泪俱下。哥舒翰的真情终于使唐玄宗闪出一丝恻隐之心，在最后关头，赦免王忠嗣的死罪，贬为汉阳太守。
虽然王忠嗣逃过一劫，但是仅仅过了一年，他便意外暴卒，时年仅四十五岁，究竟是由于郁郁而终呢，还是死于政治阴谋？这个就不得而知了。
王忠嗣被免去陇右、河西节度使之后，由哥舒翰接任陇右节度使，朔方节度使安思顺出任河西节度使。
天宝七载（748年），哥舒翰加强对青海湖区域的控制，在青海湖旁设置神威军。吐蕃深感神威军的威胁，决意要拔除之。吐蕃大军兵临青海湖畔，哥舒翰率军出击，一番苦战之后，终于挫败了吐蕃军队的进攻。
紧接着，哥舒翰在青海湖中的龙驹岛上筑城，称为应龙城，这座湖心城的建成，使唐军在青海湖上拥有一支机动性很强的部队，进可攻，退可守。这样，唐军逐渐控制了青海湖，而吐蕃军队的踪迹渐渐从青海湖一带消失。
唐玄宗仍然念念不忘石堡城，他又一次指示前线将领哥舒翰，对石堡城发动进攻，夺回这座军事要塞。
天宝八载（749年），规模庞大的石堡城攻坚战开始了。
为了准备这次浩大的攻势，动用的军队除了哥舒翰的陇右兵团之外，还包括河西兵团、河东兵团、朔方兵团以及突厥降将阿布思的军队，共计六万三千人。
石堡城战役之所以艰难，主要体现在两个方面：第一，石堡城的防御极为坚固。由于石堡城几度易手，双方对底细都十分清楚，这里三面是悬崖绝壁，只有一条路可以行走，是一夫当关、万夫莫敌的险峻地形。但这并不是石堡城难以攻克的主要原因，石堡城虽然极为坚固，但这只是一座小城堡，吐蕃的守军不足一千人，更重要的是第二个因素，即在石堡城之后，即是肥沃的河西九曲之地，吐蕃在此有大量的驻军，随时可以增援石堡城。因此，石堡城攻坚战，必须是围点打援同时进行，要顶住吐蕃大军对石堡城的增援，并尽可能快地夺下石堡城。
哥舒翰派部将高秀岩、张守瑜率部仰攻石堡城，其余诸军的任务是阻击吐蕃的援军。高、张二人组织敢死队连续数日猛攻石堡城，吐蕃守兵在城中准备了大量的檑木与巨石，居高临下，猛砸下来，攻城的部队伤亡很大。
石堡城告急，吐蕃出动大军，企图要解围，但是却遭到唐军顽强地阻挡。哥舒翰对攻城进展的迟缓十分不满，召来高秀岩、张守瑜二人，准备军法从事。高、张二人请求再宽限三日，如果到时还不能破城，甘愿受死，哥舒翰同意了。
战斗进行得非常激烈，在人数上居优势的吐蕃援军想突破唐军的防线，唐军付出惨重的代价，总算遏制住了吐蕃的攻势。在攻城战上，高秀岩与张守瑜为了保住脑袋，严令士兵不分昼夜、不计代价地攻城。血战三天之后，终于非常艰难地攻下石堡城，俘虏吐蕃守将铁刃悉诺罗以及四百名士兵。
吐蕃援军仍然无法突破唐军的防线，石堡城陷落的消息传来，便引军西撤了。这次石堡城争夺战，唐军付出了伤亡数万人的代价。
石堡城的争夺战，是玄宗时代唐与吐蕃战争的一个焦点，总计爆发五次战斗。
第一次是开元十七年，唐军在李祎的统领下攻克石堡城；十二年后，即开元二十九年，吐蕃人重新夺回；天宝四载，皇甫惟明进攻石堡城未克；天宝六载，董延光试图夺回石堡城，由于王忠嗣的消极配合，未获成功；第五次便是这次哥舒翰的出击。
在与吐蕃的长期战争中，陇右、河西、河西九曲之地、青海湖附近成为主战场。对于吐蕃人来说，切断河西走廊是战略重点，只要河西走廊一切断，大唐的安西都护府便成为孤立之地，失去与长安的联系；而对于大唐一方，夺取河西九曲之地是重中之重，因为这块富饶之地对吐蕃有莫大的意义。
石堡城实际便是吐蕃守卫河西九曲的东部门户，地位的特殊性也决定了其争夺的激烈程度。在唐军一方，反对强攻石堡城的将领大有人在。在第一次石堡城之战中，当时的河西节度使萧嵩、陇右节度使张忠亮都持反对态度，后来王忠嗣也持反对态度。从唐与吐蕃战争的军事态势来分析，夺取石堡城，确实没有对战局有决定性的影响，这可以从一方面反映出唐军最高统帅部（朝廷）的军事思想出现僵化与退步，从以往大兵团运动作战、立足打大歼灭战，倒退为逐城逐地争夺的阵地战，所以虽然唐军在战争中略占上风，但始终只是局限于边境战争，无法改变与吐蕃势均力敌的局面。
在石堡城陷落后的几个月，冬季来临，青海湖湖面结冰。吐蕃大军秘密地集结部队，乘唐军不备之时，大举蹈冰渡青海湖，一举攻破哥舒翰建在龙驹岛上的城堡，城中守军二千余人，非死即俘。这样，吐蕃虽然失去石堡城，但重新控制青海湖一带，在战略对峙上，并不吃亏。
到了天宝十二载（753年），哥舒翰再度出击，攻占洪济城与大漠门城，吐蕃在河西九曲的军事据点丧失殆尽。虽然唐军的反攻取得了一定的成果，基本克复河西九曲，但是吐蕃的军事实力并未遭到重创。
唐与吐蕃的战争是漫长而又艰苦的战事。在论钦陵的时代，吐蕃是完全占据上风，连续歼灭唐军主力军团。到了唐玄宗时代，唐军占据上风，但总体上双方处于战略相持阶段。不久之后爆发了“安史之乱”，使得这种相持的局面被打破，大唐帝国陷入内战的泥潭，吐蕃则进入第二次大扩张的时代，此是后话。