见皇帝大人已肯作出让步，赵充国也无啥好说的了。迅速召集一万精骑，下令出战。羌军对峙多日，未料汉军此时出击，大惊之下四散奔走。赵充国之子赵昂以及其余几位副将见状，就要上前追击。赵充国止住道：“此为穷寇，只因不知我虚实而走，若追得急了必然回身死战，胜负难料。”于是下令大军布好阵势，缓缓前行。各部羌人向西疾奔了一阵，见前方有湟水拦住，身后的汉军又正威风凛凛地逼迫过来，只得四处寻船过河。渡得迟的，或淹没于湟水，或为汉军擒获，折损过千人。至于前日耕种所用之物，以及牲畜十万余头，悉为汉军所有。
初战告捷，赵充国却不急着扩大战果，下令湟水东岸的数万汉军将前日所伐的大树全部滚到湟水岸边。然后，方才率军渡河，于湟水西岸建下营寨，存足粮草，决心与羌人打持久战。有几部羌人的驻地恰好离汉军新建的大营不远，一看这架势，老ShaoFu孺纷纷奔走，但凡被汉军擒获者，赵充国都下令释放。并颁下军令：“今后但凡与羌人战，不得妄杀无辜，不得烧其房舍，但凡有人放牧之地，汉军不得恃强夺占。违令者，斩！”众汉军无不从命。
那几部羌人首领闻知此事，感激不已，竟私下背叛先零羌，投入赵充国军中。并承诺下来：只要能率领族人返回昔日驻地，必终生忠于朝廷。赵充国无不应准，皆赐酒食放归。其余各部首领闻知此事，归顺之心油然而生，不时有羌人私下投汉，陆陆续续间，竟已达万人。其余的，也想投汉，只是苦于受先零羌等几大部族挟持，一时背叛不得。
在赵充国的“以德服人”感召下，汉军形势越发转好。而赵充国由于连月疲累，却也病倒了。消息传到朝廷，宣帝大为紧张，忙令先前求战的辛武贤与强弩将军许延寿各率一军前去助拳，与羌人决战！
听闻这两位“纸上谈兵”的马上要到， 赵充国急得一坐而起——这不是瞎添乱么？我不要人帮忙！当即强拧起病体，伏案疾书道：“今羌人貌合神离，人心已乱。因此无须大军进击，仅凭威压便可取胜。臣特求陛下收回战令，撤回二路援军，仍遵循前日招抚之策。”奏疏写完，他交给儿子赵昂，令他速速差人送往京师，制止辛武贤等人出战。赵昂去后，因好奇，私下拆开父亲书信，看完后狐疑不定。正当这时，朝廷又有诏书送到：赵充国若病体稍愈，待那二位将军到后，须一并出战！
赵昂全无其父的韬略，也无其父的胆量，一见诏书，腿脚发软，立请副将们好言相劝父亲：“将军，今战则必胜，不战也是必胜，何必为了二者孰优孰劣而得罪陛下？万一陛下发怒，责怪将军，连身家性命都岌岌可危，忠心为国又有何用？”赵充国大怒，责副将道：“此话出自何人之口？可斩！”副将见状，个个噤若寒蝉，不敢言语。
赵充国叹道：“你等岂不见义渠安国之事乎？——差之毫厘，谬之千里！老夫操劳多日，好不容易尽收羌人之心，眼看大乱将平。若只为迎合陛下，激得羌人再度合兵，纵是孙吴在世，数年内也未必能平此乱。今老夫为大汉社稷，纵便得罪陛下，也必坚持己见！你等务必将奏疏立即送出……陛下圣明，必知老夫苦心。”
众将凛然，俯首遵命。
书信前脚送出，赵充国唯恐宣帝不明局势，又拟书一封，再奏朝廷。——是为《屯田制羌疏》，也作《屯田策》。
“古兵法有云：百战百胜，非善之善也；不战而屈人之兵，方为善之善也。今若与羌人决战，多发兵则损耗国力，徭役大增，军民劳苦，不妥；少发兵则不足以用，徒惹败局，亦不妥。‘武胜为下，智胜为上’，不如用恩抚之计以怀柔。——据臣连日细查，眼下军中存粮可足万人一年支用，而湟水两岸的荒芜之地则不下二千顷，因此可遣散大军，只留万余老弱用作屯田。蛮夷虽生性刁蛮，不知礼仪，但也皆有爱护家室，惧怕死亡之心。之所以叛乱，只为以往汉军动辄强力剿之，而不顾其风俗、教化，不肯与之相敬、互爱。为此，臣于前日伐木六万株，堆积于湟水之滨，自陛下下诏班师之日起，便可借屯田之机为其修缮房舍，疏通渠道，建造桥梁等物，示以恩德——虽万余老弱，羌人必不欺我也！”
醮醮墨，又书道：“臣之所以进献此策，只因屯田无一害，实有十二利。——耕种积粮，可足战备，此其一；逼迫羌人向西，内耗其力，此其二；开荒芜为良田，不废农作，此其三；撤除大军，节约粮饷，此其四；敌饥而我饱，敌贫而我富，以实力示之，此其五；修缮驿站，疏通水道，得余资以东输金城，此其六；我以逸待劳，坐看羌人之败，此其七；不战，则可全师而胜，此其八；胜则不堕朝廷之威，此其九；朝廷有威，则各方夷人皆不轻动，此其十；西南夷皆归附，则可扬威西域，此十一；如此，则徭役不增，粮饷不动，不费一战而天下皆定矣！此为十二。”
《屯田策》报到朝廷，宣帝再召群臣商议。众人钦佩于老将军视羌人如无物的气概，大多赞同。但宣帝毕竟是决策人，身负国家之重，对赵充国的乐观不敢全信，仍令抵达前线的辛武贤与许延寿按原定计划伺机攻击羌人。同时，为赵充国担心道：“一旦大军遣返，羌人降而复叛，老将军仅凭万余屯田军士，何以当之？”
赵充国回奏道：“多算胜，少算不胜。臣之所以有此把握，只因料敌在先。经过这些时日，羌人诸部又叛降许多。而先零羌仅凭其一部兵马，才不过万人，何敢来犯？眼下已是深秋，羌人马痩粮尽，不足以大规模用兵。待到明年春季时，臣之计已然得逞。羌人之乱，坐看可定！”
商议这么多次，从夏天商议到了秋天，赵充国说来说去，就是不肯打。汉宣帝为此最后一次召集群臣，下令决议。
群臣齐呼万岁，无人不赞赵充国计策高明，再无一人反对。
文臣之首，丞相魏相道：“说来惭愧，臣前日曾多次反对赵充国。如今想来，只为不通兵法，不习军事。赵将军有理有据，辨析得明白。陛下可谨遵其策而行，必能大胜！”
宣帝大笑，颁诏罢兵。令湟水以西的汉军主力全部撤回，只留赵充国与万余步卒继续屯守。诏书到时，辛武贤与许延寿等人为求立功，已进兵杀败羌人一阵，斩首数千级，俘获无数。而赵充国则依然按兵不动，力劝羌人来降，常以身保之。
部下见状，为此不服：这平羌的战策乃是赵老将军一手谋划，出力最多。如今那二人得了许多斩获，而赵将军却无，岂非本末倒置？又有人说赵将军道：若将军欲得大功，可速战；若不战，不妨归功于那二人，以免徒惹夸耀战功之嫌。
赵充国叹道：“老夫年近八十矣！恩宠已极，岂会看重虚名之物？但他日回到朝中，必将平叛始末如实上奏陛下。——你等有所不知，此次平羌之策，实为后世制夷之妙法。若老夫不言，他日过世之后，谁尚能为陛下再画此策？”
部下无不敬服，更无多言。
半年后，辛武贤、许延寿被罢免将军职务，调回原职。仅留赵充国与万余将士，仍屯田于湟水之滨。
赵充国又上奏道：“今归降兵众，已达三万一千二百人，外加此前二将斩首者七千六百人，淹杀者、饿杀者六千人，已逾四万五千人。以此推算，眼下叛军幸存者不过四千人，无需再以大军防备之。可遣散屯田将士，由归降者代为平叛。”宣帝准奏。赵充国遂率军士万人返回朝中，只留少数人于当地，以作监视。
又过数月，先零羌首领杨玉等人遭他部羌人围攻，战死，四千叛军全部归降。
羌人之乱，就此平定。
朝廷册封平叛有功的羌人首领若零、弟泽二人为“帅众王”，总领羌人上百部落。其余首领也大多被封作列侯。与之同时，羌人地界被正式纳入金城郡，设置护羌都尉进行监管，是为大汉属国。
此后，羌人也曾几度复叛，但因朝廷采用赵充国的平羌策略，改剿为抚，恩威并施，有汉一朝，始终未能掀起大的波澜。