开元十七年（729）三月二十四日，在第一缕阳光点亮天空之际，李祎已经带着全副武装的士兵们向着石堡城的方向进发多时。由于李祎亲自统领的先头部队都是军中的精锐，作战经验极其丰富，因而直到士兵们摸上了城头，守城的吐蕃士兵才惊觉有人来袭。
不过这个时候发现已经有点晚了，唐军趁吐蕃人惊慌失措的工夫已经开始集中优势兵力去猛攻几个城防的薄弱点了。
在城头的激战日趋激烈的同时，石堡城附近各个要道上的阻击战也接连打了起来。由于李祎前期的部署到位，负责阻击的部队也打得异常顽强，终于在吐蕃的援军到来前，城头插上了唐军的旗帜。
石堡城被攻克了，这座沦陷多年的边陲重镇再次被纳入了唐朝的版图。
在用远途突袭战法拿下石堡城后，李祎趁机率领唐军进一步扩大战果，一路向西又开拓了一千多里的疆土。虽然没能一举收复在唐睿宗李旦时期被骗走的河西九曲之地，但自此之后唐朝河西、陇右地区可以连成一片了，边防军的巡逻预警范围跟着大为拓展，吐蕃军对丝绸之路的军事压力由此大大减轻。
石堡城大捷的消息传来，李隆基大喜，亲自给石堡城改名为振武军，并通令嘉奖前线作战部队。
