但其实王忠嗣深知，此次进攻的是扎陵湖和鄂陵湖一带的吐蕃三座城池。多玛城，羚羊车，石堡城呈品字型建立的三座吐蕃北境重镇，驻扎着近八万吐蕃大军。三座城池也是吐蕃国北境的三座坚城，筑有坚固的城防，本就是作为防御大唐大军进攻的屏障，要攻下这三座城池殊为不易。即便此次攻击吐蕃的目标仅仅是报复行动，并非要灭了吐蕃国，而只是将这三座城池拿下，占领吐蕃国北境的聚居地，削弱吐蕃国的实力。但这个任务绝对不会轻松。

十五万大军兵分三路，从积石山的三道山谷开赴积石山之南广袤的戈壁地带。领军的将领都是王忠嗣手下得力的大将。

左路军五万大军的统帅是调任陇右军节度副使的原河东道兵马使李光弼。自河东道被安禄山所得之后，李光弼也被王忠嗣调离河东道，升任陇右军节度副使之职。右路军五万大军的统帅是河西军节度副使哥舒翰，哥舒翰也是王忠嗣倚重的大将，是王忠嗣一手提拔上来的爱将。中路军则由王忠嗣亲自率领。

三路大军于九月二十一日开出积石山之北的大唐军营，奔赴一百五十里外扎陵湖之北的吐蕃第一座边境坚城多玛城。

过了积石山之后，眼前便再无屏障阻碍，满眼是一望无际的漫漫戈壁贫瘠之地。极目远眺，可见西方巍巍昆仑山连绵的山脉，但那已经是近四百里之地外的地方。昆仑山以东，积石山以南便是方圆数百里的大片荒滩戈壁。在这片大戈壁滩之中，唯一有人烟的地方便是位于一百五十里外的两座湖泊。那是被吐蕃人称为柏海的扎陵湖和鄂陵湖。

时近深秋，九月将末。在戈壁滩行军的第一天晚上，露宿在戈壁滩上的大唐兵马便感受到了极端天气的威力。一夜冻雨不停，打在帐篷上响声如擂鼓，气温也冷的吓人。士兵们不得不在帐中升起了炭火御寒。天明时分，当王忠嗣走出大帐之时，放眼望去，戈壁滩上一片白茫茫的霜冻，士兵们口中呼出的热气清晰可见。

王忠嗣心中明白，这场对吐蕃人的讨伐因为太过仓促，中间不得不花费一个多月的时间准备物资粮草整军，已经错过了最好的时候。这场战役必须在一个月内结束，否则戈壁滩上的严寒恐要导致此战无功。对于这片土地王忠嗣并不太陌生，到了冬天，这里将要下数尺厚的大雪，气温也将要冷到令人发指。这也是为何这片土地虽然广袤但却无人烟的原因之一。

王忠嗣下令兵马疾行，命李光弼的左路大军前插，前往鄂陵湖之东的羚羊城，截断羚羊城和多玛城之间的道路。右路军哥舒翰则往扎陵湖之西，将石堡城和多玛城之间的道路截断，让呈品字形分布的三座城池孤立起来，目的便是快速拿下凸前的多玛城。

三日后，王忠嗣的中路军抵达多玛城北的戈壁之上，远处多玛城的轮廓已经清晰可见。王忠嗣立刻下令推进到多玛城以北两里之地扎下营盘，准备攻城事宜。

多玛城坐落于扎陵湖和鄂陵湖东北方的湖岸上，一面临水，三面是戈壁荒滩。这是一座全部由砂砾和泥土筑成的土城。城池规模并不大，但城池修建的高大坚固。虽然是由砂砾和泥土铸就，但吐蕃人在长期居住的环境中摸索出了筑建坚城的办法。扎陵湖和鄂陵湖中的淤泥含有某种粘性的物质，吐蕃人将之从湖中捞起，和沙土搅拌之后在夹板中夯实，风干之后砂砾块坚硬如铁，让吐蕃人在无砖石树木的情形下依旧能造出高大坚固的城池。

但城池的规模决定了这座城池不可能驻扎有太多的兵马，所以王忠嗣也是有恃无恐，敢于将左右路军分别置于多玛城两侧，而只用中路五万大军对多玛城进行攻击。王忠嗣也是希望自己能亲率中军打响这第一炮，给大军以表率作用。

大唐大军兵临城下，但想象中的多玛城中守军的慌乱并未出现。在侦查多玛城城防的时候，王忠嗣看到的是层层城墙上矗立的吐蕃守军丝毫不乱。城墙各处正在紧张的进行着加固，搬运着土石弓箭等物，似乎要坚守此城。

王忠嗣心中冷笑，这帮吐蕃人不自量力，此乃螳臂当车之举。以王忠嗣的考量，吐蕃兵马的最佳策略应该不是分别坚守城池，而是应该合兵一处突破己军一部，方为上策。当然自己是不会给他们这个机会的，但这毕竟是最佳的策略。现在吐蕃人连这一点都没有做到，显然在战法上是没有远见的。

九月二十五日上午，王忠嗣率领中路军对多玛城发动进攻。数百架投石车开始对城头实施石块轰击，压制城头吐蕃守军的同时，给步兵以推进在护城河上铺设桥梁，推进到城墙下方的机会。

攻城作战开始后，吐蕃人的反击甚是猛烈。城墙内侧，吐蕃人聚集了百余架抛楼，将石块又高又远的抛射入唐军阵中，给大唐兵马造成了大量的杀伤。与此同时，城头的吐蕃兵马冒着投石车投下的石块轰炸朝冲锋的唐军用弓箭狙击。在唐军靠近城墙时大量巨石土块从城头抛掷而下，造成大量的伤亡。

王忠嗣毫不退缩，攻城作战造成大量的伤亡在意料之中，自己有资本与之对耗，一旦城池被破，这种伤亡的差距立刻便会得到平衡。多玛城已是孤城，攻破这座城池后，城中的吐蕃人便全部差池难逃，到那时便可任凭唐军屠戮。