隻見5萬吐蕃軍押著3萬多漢人百姓，吐蕃軍在後，漢人百姓在前。漢人多以中青年男女為主，每人扛著一個土包，在吐蕃軍的驅趕下，向城牆走來。
有些漢人百姓向唐軍喊：“我們都是被吐蕃人逼的，請不要殺我。”還有人喊：“我們原來都是大唐的百姓，請唐軍來解救我們吧。”也有的喊道：“大唐的將士們，不要管我們，直管射擊，滅了這些吐蕃人。”
那幾個喊了要求唐軍射擊的百姓，立即被身後的吐蕃軍一陣鞭打，其餘人繼續被驅趕著走到城牆下，將身上背的土包，扔到城牆下的壕溝裡，壕溝裡的土包越來越多。城上的唐軍不忍向百姓射擊，眼睜睜的看著壕溝逐漸被填平。
張茂昭看到漢人大多都已走到城牆附近，裡麵夾雜著一部分驅趕的吐蕃人。吐蕃人的主力在遠處觀望，意圖等土包足夠多時，壘起一個斜坡直通城牆上，然後再驅趕著漢人一起攻城。
有些吐蕃人看準了唐軍不敢射擊自己的同胞，於是開始用弓箭射擊城牆上的唐軍，唐軍一部分人中箭傷亡。
張茂昭大怒，覺得再這樣猶豫下去，必然大亂，於是下令對著吐蕃人開火。但還是講究了一些策略，對待遠處的吐蕃人，用炮火猛轟，對待城牆下的吐蕃人，對吐蕃人相對聚集的地方使用槍擊，對漢人密集的地方，儘量不予射擊。
連續一番炮火，吐蕃人頂不住，遠處的吐蕃主力急忙後撤。趁著這個功夫，張茂昭下令打開城門，一萬精銳的唐軍突然殺出，城門附近的漢人自發的閃到兩邊，這一萬唐軍持槍對著人群中的吐蕃人一陣猛射，專挑吐蕃人打。
看到這種形勢，城牆下麵的吐蕃人沒有了原來的囂張氣焰，趕忙扔下漢人往遠處逃去。唐軍追了一陣，又殺傷了不少吐蕃人，把人群中剩餘的吐蕃人全部抓起來俘虜。
三萬漢人百姓總算被解救下來，城牆下大片的漢人跪下向唐軍感謝救命之恩。儘管唐軍主要向吐蕃軍射擊，但是在很多地方吐蕃人和漢人百姓混雜在一起，難以避免誤傷，還有些百姓被吐蕃人殺害，此役下來還是有一千多漢人百姓傷亡。
看著傷亡的百姓，張茂昭的心裡在滴血，發誓要讓吐蕃人血債血償，於是向武元衡請令攻擊。武元衡和李純商議以後，決定繼續進攻，從原州和秦州分兩路向吐蕃人發起攻擊。
吐蕃人在原州城下又損失了五六千人以後，徹底學老實了，不敢再主動出擊，全部龜縮在城中堅守。他們繼續沿用原來的陰招，驅趕漢人百姓登上城牆，全部捆住雙手，充當肉盾。
唐軍兩路兵馬分彆攻到吐蕃人的城池後，都傻眼了，這仗是徹底沒法打。城裡漢人和吐蕃人交叉混雜，城上站滿漢人肉盾和吐蕃軍，如果貿然出擊，漢人百姓將傷亡慘重。兩路將領隻能暫時對峙，派人回報給李純和武元衡。
李純和武元衡接到前方報送的情況後，不禁陷入了沉思。上次張茂昭在原州城對裹挾漢人的吐蕃人發起反擊，算是事急從權，雖有誤傷一些漢人，但也解救了大部分百姓，處置還算正確。
但是如果這次攻城造成漢人的傷亡，就屬於主動殺傷，就失去了攻城的意義。
李純綜合考慮後，決定改變策略，從吐蕃的後方尋求突破。一方麵，派出多支千人規模的騎兵突擊隊，對吐蕃後方進行突襲，專門截殺小股吐蕃兵力，迫使前線的吐蕃軍隊隻能龜縮在幾個主要城池中。對於更遠的吐蕃大後方，采取拉攏策反之計。
由於吐蕃的主要兵力集中在蘭州以東的會州（今甘肅會寧）至渭州（今甘肅隴西）一帶，後方兵力空虛，對地方上的控製力減弱。元稹派出使者，到河西幾個較大的漢人豪族進行聯絡，準備從後方來一次大起事，從後方打擊吐蕃。
使者到達沙州後，向張元甫、張議潮父子仔細介紹了唐軍在前線的勝利，也說明了因吐蕃軍的陰招，致使唐軍暫時無法發動大規模攻擊的情況，要求張元甫和其他漢人，利用吐蕃後方的空虛，在後方起事，從後方夾擊吐蕃。
張元甫、張議潮非常痛恨吐蕃人的殘暴，早就想起事反抗吐蕃，隻因敵我力量懸殊，才暫時隱忍，暗地裡積聚力量。
唐軍利用火器，大量殺傷吐蕃軍的消息，早就在漢人中口口相傳，很多人都期盼早日推翻吐蕃人的統治。經過使者的聯絡，肅州的李明達，瓜州的吳安正等漢人大族，也都表示願意配合唐軍起事。
元和七年五月，張元甫、張議潮率先在沙州起事，城內外的漢人自發武裝起來，與沙州的吐蕃軍隊進行戰鬥。吐蕃軍也是不甘心失敗，極力鎮壓起義的漢人，雙方的戰鬥很殘酷。
戰鬥持續了三天，隨著加入的漢人越來越多，吐蕃軍終於不支，戰敗逃竄，沙州起義宣告成功。
沙州起事成功後，吐蕃大相尚思羅極為惱怒，派出廓州節度使論恐勒帶領五千騎兵，到沙州鎮壓。張元甫帶人死守城池，抵住了吐蕃軍的進攻。
由於吐蕃抽調兵力鎮壓沙州起義，其他地方更加空虛，肅州的李明達，瓜州的吳安正趁機先後帶人起事。論恐勒前麵鎮壓不利，後麵又出新情況，為防後路被截斷，急忙帶兵逃向涼州。經過河西漢人的艱苦鬥爭，元和七年六月，沙、瓜、肅三州先後光複。
李純讓使者到河西，任命張元甫為沙州刺史、李明達為肅州刺史、吳安正為瓜州刺史，置河西為歸義軍，由張元甫兼任節度使。命張元甫帶領河西三州的軍隊向東進攻，配合東線唐軍的進攻。張元甫命其子張議潮為先鋒，兵鋒直指甘州，經過五天的進攻，順利攻下甘州。
歸義軍繼續向涼州進攻，但是涼州是吐蕃重兵據守的城池，如被攻下，吐蕃軍麵臨覆亡的危險，所以拚死抵抗，難以攻下。李純也不想讓歸義軍過多消耗，令其暫停進攻，從西麵圍困吐蕃。
論恐勒鎮壓沙州起義失敗，導致河西四州先後被歸義軍攻取，尚思羅大怒，要對其嚴懲。論恐勒乾脆一不做二不休，帶領人馬回到其老巢廓州，準備對抗尚思羅。
李純派人偵知這一消息，立即派使者向論恐勒傳話，如果其能起兵自立，大唐將承認其占領的吐蕃地盤。
有了唐朝皇帝的傳話，論恐勒反叛的決心更大，他早就看不慣尚思羅專權，早就想割據一方，趁此機會大肆招兵買馬，準備死磕尚思羅。
尚思羅得知論恐勒有反叛的意圖，氣憤至極，利用和唐軍前線短暫僵持的機會，抽調兩萬人馬去征討論恐勒。
論恐勒也不是善茬，知道尚思羅不會饒過他，早就做好了對抗的準備，在沿途布置重兵，利用討伐軍過河的機會，趁機發起進攻，把尚思羅的討伐軍打的大敗而歸。