噶尔丹的战略步骤取得节节胜利的同时，还展开了积极的对俄外交活动。在噶尔丹看来，“和俄国结盟才有可能征服蒙古”，因而采取了“北通好于俄罗斯”的方针，力求结成军事同盟。沙俄想利用噶尔丹实现其侵略我国西北地区的野心，而噶尔丹则想利用沙俄力量来牵制清政府，实现其一统蒙古的政治图谋，这就是双方互相接近、进而勾结的共同政治基础。
康熙十七年（1678）三月，噶尔丹为实施其“东进政策”，即准备进军青海，理由是和硕特是卫拉特蒙古一部，理应归他统辖。清廷得知消息后，即命甘肃提督张勇等整饬军队严加防范，同时敕谕噶尔丹，要他“坚立信誓，不许骚扰人民”。噶尔丹羽毛未丰，未敢与清政府为敌，撤兵而归。
噶尔丹“东进”受挫，心有不甘，便到沙俄寻求支持，找借口打击与清政府保持臣附与友好关系的喀尔喀蒙古土谢图汗。土谢图汗仓促迎战，初战即失利，噶尔丹的骑兵乘势击溃车臣汗和扎萨克图汗两部，大肆掠夺土谢图汗和哲布尊丹巴·呼图克图的牧地，致使喀尔喀蒙古诸部蒙受空前浩劫，举部内迁，“溃卒布满山谷，行五昼夜不绝”。
噶尔丹是从背后向正在抗击俄国侵略的蒙古人民猛砍一刀，使他们陷入腹背受敌、两线作战的不利地位。噶尔丹占领漠北后，参加尼布楚谈判的清朝使团不得不中途撤回，影响了清政府在谈判中的实力地位，迫使清廷在谈判中对俄国做出重大让步。
清廷很生气，后果很严重。噶尔丹与清廷决裂，陷入以战为主的泥潭。
噶尔丹东进初战告捷，声势大振，没想到这时准噶尔内部发生内讧，严重分裂。僧格之子策妄阿拉布坦和两个兄弟长大成人，噶尔丹视他们为准噶尔汗位的潜在争夺者，便设计暗中加害。策妄阿拉布坦英武非凡、为人机警，率部众5000人出逃到额琳哈毕尔噶（今新疆沙湾县境），接着夺取了噶尔丹的冬营地——博尔塔拉，并全歼了噶尔丹率领的追兵。
噶尔丹的死敌楚琥尔乌巴什之子额琳臣率众投靠清廷。这两件事打击了噶尔丹的士气，他不仅失去了根据地，而且兵员锐减，只有冒险进入漠南蒙古，劫掠驼马牛羊，以图发展。
清廷经过一系列的精心备战，康熙二十九年（1690）八月，康熙皇帝决定亲征。噶尔丹被沙俄全权大使戈洛文欺骗和忽悠，亲率准噶尔铁骑在乌兰布通与清军决战。据传教士张诚（法国人让·弗朗索瓦·热比隆）的记载，双方当日以大炮火枪互轰开始，激战竟日，以双方士卒肉搏为止。可见此战之激烈。最终以准噶尔军的溃败、噶尔丹逃窜而告终。
噶尔丹在乌兰布通战败后，虽曾向清廷认罪立誓，但反叛之心犹存。他悄悄在科布多（今蒙古国西部）集合旧部，并向沙俄乞援，企图重整旗鼓，东山再起。
康熙三十四年（1695）九月，噶尔丹率骑兵3万，攻入喀尔喀蒙古车臣汗部，随后沿克鲁伦河东下，进抵巴颜乌兰。扬言过冬后，将借俄罗斯鸟枪兵6万，大举内犯。
形势严峻，康熙三十五年（1696）二月，清廷发兵10万，康熙再次亲征噶尔丹。两军在昭莫多对垒，清军几路夹攻，噶尔丹惨败。乌兰布通之战使噶尔丹丧失了进攻的锐气，而昭莫多之战使噶尔丹丧失了有生力量，战后噶尔丹率残部流窜于塔米尔河流域一带。史料记载，噶尔丹“困穷已极”，“糗粮庐帐皆无，四向已无去路，狼狈不堪，目下掘草根为食”。
噶尔丹因连年征战，四处树敌，处境十分困难。老根据地伊犁河流域，早已为自己的宿敌策妄阿拉布坦所控制，西归之路断绝；想北投奔沙俄，他们视噶尔丹为政治包袱；长期支持噶尔丹的西藏僧俗上层威慑于清廷的重压，不敢接纳噶尔丹。
噶尔丹在政治上、军事上山穷水尽，众叛亲离。他“怨恨数日，饮食俱废，于十二日头痛，召丹济拉前去，十三日午前身死”，随从当即“夜焚其尸”。
一代枭雄噶尔丹的生命悲剧就此结束。
