▲青海海北州祁連山脈的卓爾山。圖源:圖蟲創意授權
吐谷渾首領慕容伏允(號步薩缽可汗)見隋煬帝來勢洶洶,帶兵固守覆袁川(今青海湖東北一帶)。
四月下旬,隋煬帝的大軍到達祁連山腹地的峨堡,調兵遣將,採取「四路合圍」之策,連營數百里,其中兵部尚書段文振屯兵祁連山,太僕卿楊義臣東屯琵琶峽(今甘肅張掖西南),將軍張壽西屯泥嶺(在今大通河上游)、將軍元壽駐紮金山(今托來山),對吐谷渾形成夾擊之勢。
慕容伏允遭到圍攻潰退後,撤退到車我真山(今青海祁連東南一帶)。隋軍緊追不捨,隋朝將軍張定和、梁默等遭遇吐谷渾伏兵,死於亂箭之下。
但其他幾路隋軍將吐谷渾打得滿地找牙,慕容伏允只好帶著二千餘騎敗走党項,餘部十萬人向隋朝投降。
這場戰役,歷史上稱為「覆袁川之戰」,是隋煬帝在西北進行的最大規模的軍事行動,一舉穩定了西北局勢。隋煬帝在原來吐谷渾的地盤(包括今青海與新疆東部)設立四郡——西海、河源、鄯善、且末。
吐谷渾從此臣服於隋朝,直到隋末中原戰事頻繁,才再度乘亂興起。