公元797年，赤松德赞去世，他的儿子牟尼继承了赞普的王位，亦称牟尼赞普。新老赞普的交替并未使前线的战争有所放缓。公元800年（唐德宗贞元十六年），吐蕃以牟尼赞普的舅舅攘都罗为都统，统帅八万吐蕃大军和黑衣大食等投降吐蕃的降军屯兵昆明一带（不是云南的昆明，这里的昆明指的是四川省盐源县一带，特注），准备兵分两路，一路攻打云南的南诏政权，一路攻打唐朝收复的巂州。
但大军尚未成行，吐蕃在川滇一带就发生了接二连三的叛逃事件。在短短数月时间内，投降唐朝的高级官员就有颙城守将杨万波、腊城节度使、笼官马定德以及牟尼赞普的养子、西贡节度监军野多输兼等人。而次年驻扎在三泸水一带的吐蕃军队又遭受唐朝军队的袭击，唐军掘开河堤放水冲垮吐蕃阵地，并在其退路上设下埋伏。吐蕃军在退保鹿危山的途中遭遇唐军伏击，几乎全军覆没，跟随吐蕃作战的大食、康国士兵也被唐朝俘虏，蕃军死伤两万余人。
此役后，韦皋与南诏联军进入全面反攻的阶段，韦皋以两万兵力分九道进军，南诏策应协助，双方合军分十路深入吐蕃辖境。韦皋军一路攻破松州、栖鸡城。又在雅州城下击败吐蕃，[“十月破蕃兵十六万，拔城七、军镇五、户三千，擒生六千，斩首万余级，遂进攻维州。救军再至，转战千里，蕃军连败。“]，唐军在拔除了外围据点以后顺势围困了维州、昆明两城。
对于吐蕃来说，倘若维州城失守，吐蕃进军巴蜀的计划将彻底破产。这座位于成都平原西侧的山城堡垒一旦丢失，唐朝可以通过维州城所把守的山间要道直入吐蕃腹地。而此时吐蕃手中最后一张王牌就是论莽热驻扎在河西、灵朔一带的吐蕃兵团。尽管论莽热此时还要部署河陇一带的防御工事，其手下吐蕃精锐骑兵也不适应西南地区山地密林的战斗，但吐蕃仍将扭转战局的希望押在论莽热身上。
贞元十七年，吐蕃大相、东鄙五道节度使论莽热率领灵州朔州地区的吐蕃精锐南下、吐蕃大军奔赴数千里之外的巴蜀以解维州之围。
初入川蜀的吐蕃兵团面对的第一个难题就是地形不熟，论莽热所领的吐蕃士兵大多来自青海、甘肃守军，骑兵战马众多。而此时的维州地区山高林密，韦皋所领的剑南西川士兵及南诏援军熟络地形，在山岭要道中设下了关卡埋伏。
玄宗天宝年间，吐蕃和南诏同盟时期，曾经利用川滇地区复杂的地形大败前来干涉的唐军，为当时河陇地区接连受挫的吐蕃获得了喘息之机。而如今双方角色互换，唐朝在暗处设下埋伏，吐蕃军则是孤军深入、完全暴露在唐军斥候的监视之下，一举一动都为唐朝所侦知。唐军仅以千余兵力诱敌、佯装败退。论莽热不知是计，亲自率领吐蕃骑兵一路追击残兵，结果中了唐军埋伏。
在唐军的伏弩箭矢下，吐蕃军心大乱。唐军伏兵乘势冲击吐蕃大阵，蕃军十万之众在山涧沟壑中溃散踩踏，死伤众多。而论莽热本人也被唐军生擒，献俘于长安，成为吐蕃在与唐朝交战中被俘虏的级别最高的将领之一。唐廷并没有处死这位吐蕃重臣，而赐予他宅邸，将他软禁起来。论莽热后来病死于唐土。
韦皋经略川蜀二十余年，以剑南、西川两镇兵力连破吐蕃，斩杀士兵、俘虏吐蕃高级将官数量冠绝全唐。吐蕃自川蜀惨败后退出四川盆地、无力在东线再发动大规模军事行动，于是遣使入唐商定两国边界问题。前线战争的胜利让唐朝有了更多的筹码。吐蕃提出将秦、原、安乐（宁夏同心县东北）割还给唐朝。这份提案最终为唐朝与吐蕃长庆会盟奠定了基础。
在重筑盐州城数年后，唐朝名将李晟逝世，不久后与他交锋十余载的吐蕃大将尚结赞病逝。失去支柱的吐蕃军队面对河陇一线唐朝重新修筑的壁垒再也不能像之前那般来去自如，所发动的数次小规模入寇也被唐朝击退。历经百