公元439年（永和七年、南朝宋元嘉十六年），五月，丁醜（十四日），拓跋燾在平城西郊集結訓練軍隊。六月，甲辰（十一日），拓跋燾親自領兵征討沮渠牧犍，北魏大軍從平城出發。出發前，拓跋燾命令侍中、宜都王穆壽輔佐太子拓跋晃，主持朝政，決宰朝廷日常事務，朝廷內外都要服從。拓跋燾又派大將軍、長樂王嵇敬，以及輔國大將軍、建寧王拓跋崇，率領二萬人，屯駐漠南，防備柔然汗國乘虛進攻。拓跋燾詔令大臣發布文告，曆數北涼王沮渠牧犍的十二大罪狀，並且警告沮渠牧犍說：“你若親自率領群臣，遠遠地出來跪伏地上迎接，然後在我馬首跪拜，這是上策；我軍兵臨城下，你雙手反綁攜棺出城迎接，這是次策；你若困守窮城，不及時醒悟，就要身死族滅，受到世間最殘酷的大戮！你要權衡利弊，自求多福！”

    北魏皇帝拓跋燾從雲中渡過黃河。秋季七月，己巳（初七），抵達上郡屬國城。

    休整數日後，拓跋燾向平西將軍源賀詢問攻取北涼的作戰方案，源賀回稟說：“姑臧城旁邊有四個鮮卑族部落，都是微臣祖父的老部下，臣願意在大軍到達之前，向他們宣揚魏國的威信，講明禍福關係，他們一定會帥眾歸降。城外的援軍一旦降服，再攻取孤城就易如反掌了。”

    拓跋燾欣喜若狂，“善！”

    拓跋燾下令：“大軍留下輜重，分派各路軍馬，令撫軍大將軍、永昌王拓跋健，與尚書令劉絜、常山王拓跋素為前鋒，分兩路同時進發；令驃騎大將軍、樂平王拓跋丕，太宰、陽平王杜超為後備軍；又令平西將軍源賀為向導。大軍於壬午（二十日）開拔，平西將軍源賀可擇日先行。”

    八月，甲午（初二），北魏撫軍大將軍、永昌王拓跋健繳獲北涼的各種牲畜共二十餘萬頭。

    八月，河西王沮渠牧犍聽說北魏大軍渡過黃河前來征討的消息，非常恐懼，說：“為何會是這樣！”

    北涼左丞相姚定國獻計：“我們應固守姑臧城池，不能出城迎接，一方麵，大王與蠕蠕國敕連可汗鬱久閭吳提相結素深，可派人向蠕蠕國請求援兵；另一方麵，可派征南大將軍沮渠董來率兵一萬，在城南出城阻擊，拖住魏軍等待蠕蠕援兵。”

    “眼下也隻有如此了！”

    結果，沮渠牧犍的弟弟征南大將軍沮渠董來率北涼軍大敗而退。

    八月初四，北魏太武帝拓跋燾到達北涼都城姑臧城外，拓跋燾看到姑臧城外水草茂盛，由此非常痛恨李順，對崔浩說：“你曾經說過的話，今天果然應驗了！”

    崔浩回答說：“微臣不敢說謊，類皆如此。”

    拓跋燾派遣使者通知北涼國君河西王沮渠牧犍，命令他出城迎接。

    沮渠牧犍聽說柔然派兵乘虛侵擾北魏，心存僥幸希望拓跋燾退軍，故加固城防等待援軍。沒成想，沮渠牧犍阿兄的兒子沮渠祖翻越城牆出降，把城內的情況悉數告知魏軍，於是拓跋燾率領各路兵馬包圍了姑臧城。

    北魏平西將軍源賀率兵招撫了他祖父的舊部三萬多落，所以拓跋燾得以集中全力攻城，沒有外圍顧慮。

    九月，丙戌（二十五日），沮渠牧犍的侄兒沮渠萬年見勢不妙，也率領部下投降北魏。

    魏軍攻破姑臧城池之後，沮渠牧犍同他的文武官員五千人全部反綁自己，向拓跋燾投降並當麵請罪，拓跋燾令人解開他們的捆綁，以禮相待。魏軍收其城內戶口二十多萬，倉庫珍寶不可勝計。拓跋燾又使張掖王禿發保周、龍騎將軍穆罷、安遠將軍源賀向地方各郡宣布消息，雜胡降者又數十萬。

    當初，沮渠牧犍任命其弟沮渠無諱為沙州刺史、都督建康以西諸軍事、領酒泉太守，沮渠宜得為秦州刺史、都督丹嶺以西諸軍事、領張掖太守，沮渠安周為樂都太守，從弟沮渠唐兒為敦煌太守。

    姑臧被攻破，北魏太武帝拓跋燾派遣鎮南將軍代人奚眷攻擊張掖，鎮北將軍封遝攻擊樂都。秦州刺史沮渠宜得嚇的燒毀倉庫，西奔酒泉；樂都太守沮渠安周南奔吐穀渾，封遝搶掠數千戶而還。奚眷進攻酒泉，沮渠無諱、沮渠宜得收集遺民逃奔晉昌，前去敦煌投奔沮渠唐兒。拓跋燾讓弋陽公元絜鎮守酒泉，武威、張掖也都安置了軍隊鎮守。

    拿下北涼，拓跋燾無比興奮，在姑臧大辦酒席宴請群臣，他對文武百官說：“崔公足智多謀，吾不再以為有什好奇。伊乃是弓馬之士，而其所見與崔公相同，實在是好奇啊！”

    拓跋燾當眾表揚的伊，擅長弓射，能拽著牛倒走，奔跑賽過駿馬，而性情忠厚嚴謹，所以拓跋燾特別欣賞他。

    北魏太武帝拓跋燾即將率軍西征北涼時，宜都王拓跋穆壽一直送他到黃河岸邊。拓跋燾下令說：“柔然汗國可汗鬱久閭吳提與北涼沮渠牧犍交情很深，他如果聽說朕要征討沮渠牧犍，一定會來進犯邊境，所以朕故意留下精兵和壯馬，使卿輔佐太子。等到田的莊稼收割完畢，立即發兵到達漠南，分別潛伏在要害地區，等待柔然軍隊到來。再誘敵深入，然後攻擊他們，必能克敵製勝。涼州路途太遠，朕不能返回救險，卿千萬不要違背朕的話！”

    “遵命！”拓跋穆壽叩頭接受了命令。

    拓跋穆壽一向信任中書博士、公孫軌的弟弟公孫質，把他當做自己的謀士。拓跋穆壽、公孫質二人都相信占筮卜卦，按照卜卦的預測，他們認為柔然汗國的軍隊一定不會前來進犯，所以未加防備。

    沮渠牧犍的使臣到達柔然汗國請求援兵，敕連可汗鬱久閭吳提聽說拓跋燾西征姑臧，立即乘北魏國內空虛，舉兵進犯，留他的阿兄鬱久閭乞列歸與北魏長樂王嵇敬、建寧王拓跋崇在北鎮相持。鬱久閭吳提則親自率精騎深入北魏，直抵善無的七介山。