而皇上行军至古鲁富尔坚嘉浑噶山时便也患上了疟疾，高烧不褪，急召太子、三阿哥前去探视，此消息传出，太子福晋和太子的岳丈石文炳都十分欣喜，因为一旦皇上因病驾崩，自己便是母仪天下的皇后，因此太子府邸的仆从们，不仅不为皇上患病难过，相反，还露出了喜色，石文炳更是在家设宴款待了朝中的大员，也不把其他人放在眼里，三阿哥则十分担忧皇上安危，去前方见了皇上便亲试汤药，太子只跪着不敢起身，皇上怒视斥道：“朕患恶疾，召太子和三阿哥来探视，谁知太子略无忧戚之色，绝无忠爱君父之心，是不是盼着朕驾鹤西去，你好取而代之了呢？！”太子叩首道：“儿臣不敢，儿臣不敢啊！”皇上咳了几声，斥道：“你，给朕滚回去！”太子只得喏喏答是，三阿哥安慰道：“皇阿玛息怒。”皇上喘着道：“朕造了什么孽，怎么会有这么个儿子。”三阿哥道：“皇阿玛，您如今龙体抱恙，不如先随儿臣返回京师调养，再做打算。”皇上道：“去叫你二皇伯来一下。”三阿哥应着便离了营帐往裕亲王的营帐去。
由于皇上中途折返回京，军中事务便交由裕亲王全权负责。葛尔丹率兵长驱直入，在乌兰布通屯驻。该地距京师仅七百里，情况紧急，京师戒严。大战一触即发，清军奋勇相抗，终于击退了葛尔丹大军，右翼内大臣佟国纲奋勇挥兵，冲向敌阵；发枪放炮，进击山下。葛尔丹军隔河以拒，横卧驼阵，为其屏障。佟国纲率军攻至泡子河，率先冲向敌阵，为葛尔丹军突发鸟枪击中，阵亡。经过激战，葛尔丹节节败退，皇上准备乘胜追击时，裕亲王却下令按兵不动，皇上怒斥：“此役至关重要，二皇兄竟然贻误战机，朕断不宽恕。”葛尔丹自乌兰布通北撤，沿途火焚草地，以阻追兵，进入刚阿脑儿。十五日，济隆等人携葛尔丹誓书至，表示不敢再犯喀尔喀。皇上敕谕：“若再违誓言，妄行劫夺生事，朕厉兵秣马，现俱整备，必务穷讨，断不中止！”他知道噶尔丹为人狡诈，必须做好善后军务，以防万一有变。于是，自十九日至二十五日，全面布置撤军事宜。因此战牺牲的佟国纲，皇上命额驸尚之隆等迎其灵柩，又派大阿哥等去相迎，赐银五千两，祭四坛，谥忠勇。谕曰：“每一思之，痛不能已！”亲书碑文，颇多褒扬，命增兵大同、宣府、古北口、张家口等处，以防葛尔丹，命通知俄国在尼布禁长官，书称：“尔国既与我已盟誓和好，当不会以兵援助葛尔丹。”二十七日，命福全率军撤回。
这日，皇上命出征诸王大臣在朝阳门外听勘，议政王大臣、郡王鄂扎等奏裕亲王在乌兰布通之战中的种种过失，皇上下旨切责其大误军机，命裕亲王、恭亲王罢议政，罚俸三年，撤去裕亲王三佐领；雅布罚俸三年；佟国维、索额图、明珠等人俱罢议政，与阿密达、彭春等人各降四级留任；革职查努喀；叙录火器营左翼战功。至此，草原之事就此平息。而宫中又添了敦恪公主和胤禨阿哥，皇上十分高兴，嘉赏永和宫和景阳宫，大臣上奏：“因连年亢旱，四处战乱，赋税加重，江南的百姓们耕地荒废，流离失所，恳请皇上再开五城粥场