嘉庆年间，清廷派驻喀什噶尔的参赞大臣斌静，“贪淫暴虐”，臭名远扬，成为张格尔之乱的导火索。斌静原任黑龙江将军，因索贿犯案被发往新疆效力赎罪。斌静是皇室成员，到了新疆不过四年，就担任了喀什噶尔参赞大臣，成为南疆的最高军政长官。嘉庆末年，斌静强占商人萨赖占的女儿，导致萨赖占愤怒自杀。事后满城风传萨赖占将女儿杀了后，割下头颅扔到斌静官衙内。斌静的胡作非为导致民心大失，张格尔乘机率众入境作乱。
张格尔之乱也有着漫长的历史缘由。乾隆年间，白山派和卓波罗泥都战败，五岁的儿子萨木萨克逃到中亚浩罕国。和卓意为“圣裔”，明末从中亚进入新疆，在天山以南各城传教近一个半世纪，在当地有较大影响力，其后裔分裂为白山派与黑山派。
清廷多次向浩罕国索要萨木萨克，浩罕国以为萨木萨克是圣人之后，奇货可居，一直予以庇护。萨木萨克成年后，虽然一心想复仇，但慑于此时清国的强大国力，未有大的动作。萨木萨克有三个儿子，长子玉素普，二子张格尔，三子巴布顶。成年后，张格尔以浩罕为根据地，先后四次扰乱边疆。
借着斌静强占民女，招致民愤四起之机，张格尔开始滋事。张格尔初次滋事时，只有两三百名追随者，穿的衣衫褴褛，只想抢点银子改善生活，毫无战斗力可言，很快被清军击溃。清军击溃张格尔后，抓了八十多名俘虏，就没再追。清军将领色普征额将俘虏带回喀什噶尔，交给了斌静。当日正值中秋，斌静下令将俘虏全部杀掉，然后喝酒赏月。
此时嘉庆去世，刚刚登基的道光，觉得斌静的处置方式有问题，有杀人灭口之嫌，斌静又被地方官员联名控告品行不端。道光遂将斌静革职，发往黑龙江效力。（张格尔第三次动乱之后，道光下旨让长龄再查斌静一案。长龄查明，斌静确有强占民女一事。道光七年，斌静被以“激变良民”的罪名处斩监候。）
道光四年秋，张格尔再次带队在边境滋事，清兵迅速出动围剿，但未能捕获张格尔。张格尔的弟弟巴布顶此时已经成年，被今阿富汗昆都士地方的部落头人招赘为婿。道光五年，巴布顶离开阿富汗，想与张格尔一起作乱，不想途中中风而死，也使张格尔少了个得力助手。
道光五年夏，乘着草肥马壮之机，清廷的二品大员巴彦巴图领了二百名骑兵，出塞四百里，扫荡张格尔。巴彦巴图领兵一路烧杀，将布鲁特牧民当作匪徒滥杀，然后邀功请赏，被杀者中有布鲁克头人的妻子。松筠当年曾冤杀布鲁特部头人，新仇旧恨涌起，布鲁特部愤起反抗，将巴彦巴图包围在都伯尔津（今吉尔吉斯斯坦境内）。巴彦巴图被困在大山之中，孤军无援，战败自杀。得悉巴彦巴图自杀后，道光大为痛心，愤慨地道：“堂堂大清，屡挫锐于小丑，成何事体。”遂将伊犁将军庆祥改任喀什噶尔参赞大臣，以长龄任伊犁将军，负责剿杀张格尔。
道光六年六月十四日，张格尔发动第三次动乱。此次张格尔率领五百名布鲁特人，从山路突进，猛扑喀什噶尔。清军领队大臣武凌阿带兵前往镇压，初期战事顺利，将张格尔围困住。不想张格尔被围后，各地白山派教众纷纷起兵来救他，转而将清军击溃，武凌阿阵亡。
清廷在天山南北共部署了约二万名清兵，但驻防在天山南部的只有约四千名战斗力较低的绿营士兵，兵力薄弱，且分散在广阔的空间之上。张格尔入境之后，天山南麓烽火四起，响应者无数，分散的清军在各处被围攻，处于被动状态。长龄焦灼万分，本应亲自带主力出援，但伊犁地方上也有很多骁勇的布鲁特人。长龄担心后方不稳，不敢远离伊犁。
此时道路全被阻断，喀什噶尔消息断绝，英吉沙地方上的官兵物资补给困难。长龄人手吃紧，遂请急调四千名土尔扈特部、和硕特部蒙古兵助战。乾隆年间，土尔扈特从俄罗斯归国后，清廷将土尔扈特部分散在各地安置，以免聚在一起生出变数。此时突然要调四千人，实在困难。长龄奏报到京后，道光也认为突然之间抽调蒙古兵助战不切实际。但此时已火烧眉头，长龄亲自用蒙古文写了封信，询问蒙古部头领是否愿意凑个几千名蒙古兵过来帮忙。土尔扈特部也够意思，赶紧出了一千人助战。由于人手吃紧，长龄从各地发配到的伊犁的罪犯中，挑出两千名强壮者去要隘阿克苏驻守。
六月份，喀什噶尔被团团围困，英吉沙被攻占。和阗、叶尔羌情势危急，天山南麓烽火四起，道路梗塞。长龄无计可施，只能请道光拨出军费数百万，派大兵四万进剿。
此时情况复杂，道光与军机大臣们均认为长龄最适合主持战事，一方面，长龄多次参加战争，军事经验丰富；另一方面，长龄曾长住伊犁，熟悉边疆事务。在长龄主持全局时，道光派出名将杨遇春、武隆阿、杨芳等人奔赴边疆。
此战中，军机处一方面为用兵出谋划策，另一方面则从全国各省抽调兵力，组织后勤运输。在当时的情况下，从内地到边疆运输之难非今人所能想象。长龄给皇帝的奏报，以六百里快马传送尚需一个月。军情紧急，在军机处主持之下，陕甘、黑龙江、吉林等省的旗兵及绿营官兵，被调至阿克苏集中。两万六千多只骆驼被征调，以运送粮草，另外又有大量马匹被征用。骆驼、马匹不足时，已经归顺的蒙古各部纷纷捐献驮马，帮助甚多。
到七月，长龄手中已有三万二千名士兵可用。就在清廷忙于抽调兵力时，八月二十五日，被围攻了七十多天的喀什噶尔城破。参赞大臣庆祥自缢身死。随后张格尔将城内商民撵出，活捉的官兵三百余人头上发辫被剪去，胁令投降。城内官衙及兵民房屋全被拆毁，只留了房屋二处作为办事地方。
浩罕国王迈买铁里汗亲自带了四千五百人帮助张格尔作战。浩罕军队连续四次攻打喀什噶尔城不克，死伤惨重。张格尔却作壁上观，按兵不动。迈买铁里汗看到死了这么多部下，在城下痛哭流涕，恼恨张格尔按兵不动，就带兵退回了浩罕。
张格尔发动叛乱后，和阗、叶尔羌也被攻陷，此时守住阿克苏成了关键。一旦阿克苏失陷，则张格尔打开了通往天山北麓的要道。阿克苏云集了全国各地调遣赶来的一万九千名士兵，最远的是从吉林索伦地方抽调过来的索伦兵。索伦兵是清代最为骁勇的军队，索伦在满语中意为“射手”，以善射而闻名，名将海兰察就是索伦兵。每有战事，都以索伦兵为前锋，“索伦轻健之师，风飚电击，耐苦习劳，难樱其锐。”
道光六年十月初一日，长龄亲赴阿克苏督战。张格尔此次叛乱，骁勇善战的布鲁特人扮演了关键的角色。为了分化瓦解，长龄派出手下，以重金贿赂各处布鲁特人首领，请帮忙擒拿张格尔。对长龄此举，一贯吝啬的道光大加赞赏，让他不要怕花钱。
通过密探的活动，长龄打探到张格尔的长相。张格尔瓜子脸，紫黑色面孔，鼻梁上有小麻，留胡子，中等身材，三十余岁。
张格尔接连攻克四城后，驱兵逼近距阿克苏只有四十公里的浑巴什河。浑巴什河之战中，清军乘张格尔军渡河时发起攻击，取得大胜。浑巴什河之战具有重要意义，它展示了清军的实力，挽回了此前连续丢失四城所带来的颓势，也让天山南麓看清了形势，投向清军一方。此战过后，和阗城内民众就将七名张格尔的将领绑送给清军。
此时收复喀什噶尔成为关键，但前往喀什噶尔的道路险峻，沿途山沟无数，戈壁纵横，且无水草，如果分两路进兵，则联络困难，难以把控全局。长龄决定合兵为一路，从中道前进。由武隆阿作为前队，长龄与杨遇春各领一队，决定在道光七年二月初六出发，进军喀什噶尔。张格尔也出动主力，在中途迎击。
道光七年二月二十日，双方在阿尔巴特庄附近交战。张格尔军占领了一道长六七里的沙岗，居高临下，两万多人横成一线，列阵如林。清军分三路攻击，张格尔军虽有沙岗之险，却被击溃。
二月二十五日张格尔再次出动全军，在沙布都尔庄依靠沟渠布阵，战前将沟渠中的水放出，淹没道路，又遍挖坎坑，以阻碍清军。此战中，杨遇春率领步兵，居中突击，马队分为五行，安置于后方。张格尔先出动骑兵扑杀，清军将骑兵放近，施以枪炮轰击，将张格尔军击退。随后清军步兵徒步越过水渠，马队也从左右两翼冲过掩杀。张格尔军一名指挥官，挥舞大旗，纵横驰骋，清军集中火力将其击毙，随后追杀三十里，张格尔退至浑水河边。
二十八日，在阿瓦巴特庄，张格尔军依靠河流与水流，占据高冈布阵。开战后，张格尔佯退，清军则乘风施放烟雾，将对方眼睛迷住，导致阵型大乱。清军以精锐的藤牌手，身着虎衣发起冲击，同时以骑兵绕道后方袭击，导致张格尔全军溃败。
张格尔接连落败的主要原因在于军队质量太差。张格尔在各地裹挟了大批民众，凡十五岁以上者都被迫从军，不从者即被格杀。张格尔短期内扩充了军队数量，但未得到充分训练，遇到精锐清军自然不支。
道光七年二月二十九日，清军抵达浑河北岸，逼近喀什噶尔。张格尔集中主力，在浑河对岸布阵。当夜雾气弥漫，杨遇春认为这是难得的机会，可以利用雾掩护偷渡浑河。长龄表示同意，由杨遇春带兵渡过浑河。面对突然冒出的清军，张格尔措手不及，大败而逃。清军于三月一日抵喀什噶尔城外，杨遇春领兵抢占了城东北要隘，武隆阿占领了北面。清军四面围攻，很快将喀什噶尔攻下。清军凯歌猛进，很快又克服叶尔羌、英吉沙。
连下四城，长龄以六百里快递报捷。捷报到京时，道光以为抓到了张格尔，或者刺探到了张格尔的下落，一看之下，大为失望，不过是克复叶尔羌、英吉沙而已。在道光看来，收回失地并不重要，重要的是拿住张格尔，“朕所日夜思念者，在擒获首逆耳。”为此长龄被革去紫缰，杨遇春、武隆阿被革去太子太保衔。
虽然克复了四城，但没能抓住张格尔，所有忙碌都是白费。喀什噶尔战败后，张格尔逃到浩罕国境内躲藏。长龄组织了精锐骑兵二千余人，深入浩罕国内抓捕。每次长龄六百里加急奏报送到时，道光都不无忐忑地打开奏折，期待着捕获张格尔的好消息。可长龄一次次让他失望，就是没有抓到张格尔。
哀怨之下，道光指示长龄，如果抓到张格尔，就用八百里红旗捷报。同时批示：“你老用六百里加急奏报，让朕屡屡虚盼，今后只准你用五百里加急奏报。”
四个多月没有抓到张格尔，长龄也急了。五月，长龄派杨遇春带领马步官兵三千余名出境抓捕张格尔，又命杨芳带一千多人随时策应。道光在京师内盼着红旗捷报都快盼疯了，为了皇帝的心愿，长龄加大了出兵追捕的力度。六月，派至浩罕国境内的清军已有八千六百名，此外还有两万人在境内待命。前方将士所用的一切粮秣，都要从后方运输过来，时间漫长，耗费惊人，军费开销一日日上升，可张格尔却不见踪迹。
七月五日， 杨芳在浩罕境内与张格尔残部两千多人遭遇，双方交战激烈。克鲁特人又聚集了数万人马，截断清军后路。杨芳沉着应对，指挥清军抢占有利地形，构建工事，并不时发起反击。稳住局面后，杨芳带领孤军且战且退，苦战多日方才突出包围圈。
此时距离入秋也已不远，不久将大雪封山，大批军队若不及时撤退回国，势必冻毙于境外。长龄一筹莫展，道光再三指责他空言搪塞，耗费粮饷。可浩瀚无际的草原，要抓捕张格尔就如大海捞针，可京师的皇帝，如何能知道前方将领的苦衷。至八月下旬，塞外日益寒冷，长龄收兵回国。
九月，道光下令将长龄调回北京，此时对他的信任开始减弱。在谕旨中，道光道：“朕心悬万里之外，惟据长龄等多次奏报，恐系纸上谈兵，不甚确实。”考虑到喀什噶尔等地军务繁多，武隆阿又因病开缺。十月，道光让长龄暂缓来京，同时派出那彦成为钦差大臣，前去代替长龄。
那彦成得到命令后，估算从直隶出发，需要三个月方能到达喀什噶尔。而善后事宜，也要等到明年开春之后才能办理。考虑到路途遥远，行走困难，道光只能指示那彦成加紧进发，早到一日是一日。另一方面，则令长龄暂时留在喀什噶尔，待那彦成到达之后，交结完军务再回京。
那彦成比长龄小六岁，是嘉庆、道光两朝的重臣。那彦成的祖父阿桂战功赫赫，名满天下。嘉庆初年，当长龄还是小小的总兵时，那彦成已经做到了工部尚书，并入军机处行走。嘉庆四年，三十五岁的那彦成就以钦差大臣身份，到陕西前线指挥扑灭白莲教起义。道光六年，对边陲事务有较多了解的那彦成，以直隶总督的身份上疏，给出了系列平乱意见。
让那彦成来经略边陲，表明道光已经不耐烦等待了。长龄也明白，如果不及时抓住张格尔，这天大的功劳就要落到那彦成囊中。
十二月二十七日，长龄探听到张格尔在浩罕国聚集了五百人，有马队三百，步兵二百，又约了各地布鲁特穷人，准备乘清军官兵过年时，溜进中国境内滋事。此时大雪弥漫，清军不适合出国远征，长龄决意设计引诱张格尔入境，然后再行擒拿。
根据边境线上的情报，长龄判断张格尔还要从老路入境。就与杨芳各带了兵马，前去阿尔图什设伏。张格尔入境后，果然向阿尔图什奔来。
入境后，张格尔发现各地的民众不肯与他一起闹事，黑山派还出动了四百多人抓捕自己，知道情势不妙，就迅速出逃。二十九日，长龄在五鼓时分得到情报，称张格尔已逃到喀尔铁盖山。长龄当即下令各队官兵立刻出发追捕。