威戎军使崔尧臣率一千名士卒从龙溪石门路南的无衣山出兵；
维州、保州兵马使仇冕及保州、霸州二州刺史董振等率二千士卒直趋吐蕃的维州城；
北路兵马使邢玼等率四千人出黄崖，直趋吐蕃栖鸡、老翁城；
都将高倜、王英俊率四千人自峨和、清溪道进军故松州；
陇东兵马使元膺及将军臧守部下士卒八千人由南道的雅州、邛州、黎州、巂州一齐出兵；
镇南军使韦良金率领一千三百人后续跟进，攻平夷；
雅州经略使路惟明等率兵三千人自灵壁、夏阳直趋逋租、偏松城；
黎州经略使王有道率军二千人渡过大渡河，深入吐蕃境内；
巂州经略使陈孝阳、兵马使何大海、韦义等，以及磨些蛮、东蛮二部落的酋长苴那时等兵卒共四千人，进攻昆明城、诺济城。
剑南军从出兵入吐蕃，奏称击破吐蕃于雅州，共大败吐蕃军十六万，攻下城邑七座、军镇五处，俘获民户三千，生擒敌兵六千人，斩首万余，于是进攻维州，援军两度来到，转战千里，吐蕃军连连战败。吐蕃进犯灵州、朔州的部众被调南下，赞普派论莽热以内大相之职，兼任东境五道节度兵马都群牧大使，率领各部族混编的队伍十万人来解救维州之围。剑南军一万人占据险要、设置伏兵，先派一千人前去挑战，论莽热见其人少，便率领全军追击，剑南伏兵齐出，攻其不备，呐喊声犹如惊雷，吐蕃军不战自溃，论莽热被生擒，旋即献交朝廷，十万吐蕃军损伤过半。德宗听闻捷报大喜，进拜韦皋为检校司徒，兼中书令，进封爵位南康郡王，并亲自撰写《南康郡王韦皋纪功碑铭》，以褒奖其战功。
德宗命诸镇进讨不听朝命的淮西节度使吴少诚，但因朝廷不设统帅，各镇军队每次出兵，都各自作战，务求自保，故而久战无功。鉴于这种情况，德宗命夏绥节度使韩全义出任蔡州四面行营招讨使，统率诸镇，韩全义懦弱无能，使官军两次大败。
韦皋听闻诸镇无功，向德宗上疏：“请任命浑瑊、贾耽为元帅，统领各军，如果陛下不愿意烦劳元老重臣，那么，臣请求带领精兵万人直下巴峡，东出荆楚，前去剿灭凶逆（吴少诚）。如若不然，则应趁着吴少诚请罪时赦免他，停罢两河各军，以使公私方面都得以休养生息，这也算是次一等的策略了。倘若吴少诚他日罪恶满盈，被部下杀掉，便又要将吴少诚的官爵授给谋杀者，这是除去一个吴少诚，又生出一个吴少诚，就会祸患无穷尽了。”德宗同意，最终赦免吴少诚。
顺宗即位，韦皋被加拜为检校太尉，顺宗长期患病，不能临朝听政，宦官李忠言、侍棋待诏王叔文、侍书待诏王伾等三人预干国家大政，大小事务均由他们随心所欲地处理。韦皋便派度支副使刘辟私下拜谒王叔文说：“太尉派我向足下表示诚意，如果能够使太尉总管剑南三川，必有重谢；如果不留意此事，也会有回报的。”王叔文大怒，打算杀了刘辟以警告效法者，韦执谊坚决劝止了他，刘辟便偷偷离去。韦皋知道王叔文不随和人情，又知道他与韦执谊有嫌隙，自认为大臣可以议论国家大政方针，便上表请求皇太子监国。又上书于皇太子。太子以优宠的敕令答谢了韦皋。而荆南节度使裴均、河东节度使严绶的笺表也接着送达，从此政柄归于太子，王伾、王叔文一党全被驱逐。
韦皋因急病而薨逝，享年六十一岁，新即位的唐宪宗李纯为之辍朝五日，追赠他为太师，谥号“忠武”。
韦皋出镇蜀地二十一年，执行联合南诏、东蛮打击吐蕃的战略，保障了西南边陲的安定，又重启南方丝绸之路，推动了唐与南诏及南亚、东南亚各国的交流，功烈为西南剧，稗史甚至称他是诸葛亮转世。
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