魏王拓跋焘在西郊校阅部队，大军从平城出发，让侍中宜都王穆寿辅佐太子拓跋晃监护国家，裁决留守朝廷的政务，京城内外都听命于穆寿。又让大将军长乐王稽敬、辅国大将军建宁王拓跋崇带领二万人屯驻在漠南以防备柔然。
又命令公卿们写信斥责河西王沮渠牧犍，列举他十二条罪状，并且说：“如果亲自率领群臣献上礼物远远相迎，在马头前面跪拜谒见，这才是良策。等我大军兵临城下，捆绑自己用车拉着棺材来见我，这是中策。如果固守孤城不及时改正，自己身死后果殃及全族，将受到世上最大的刑罚。你应该考虑好最合适的办法，自己乞求多福！”
拓跋焘从云中渡过黄河到达上郡属国城，留下辎重调配各路军队，让抚军大将军永昌王拓跋健、尚书令刘絜同常山王拓跋素为前锋两路进击，骠骑大将军乐平王拓跋丕、太宰相平王杜超为后援，派平西将军源贺为向导。
源贺原名秃发破羌，字贺豆跋，西平郡乐都县鲜卑族人，北魏时期的名臣将领，南凉景王秃发傉檀的儿子。南凉灭亡后，源贺随众投降了西秦。父亲秃发傉檀被杀后，源贺逃往北凉，后又投奔北魏，得到北魏明元帝拓跋嗣的赏识，赐姓源氏。拓跋焘即位后，源贺屡立军功，拜平西将军，封西平郡侯。太延五年大破北凉有功，封为西平郡公，迁征西将军、殿中尚书，并赐名源贺。
拓跋焘询问源贺攻取凉州的计略，源贺回答说：“姑臧城附近有四个鲜卑部落，全是微臣祖父的老部下，臣愿走在大军的前面，宣扬国家的威信，向他们分析利弊，他们肯定会相继归顺大王，凉国的外援一旦臣服，然后我们再攻占姑臧孤城就很容易了。”
拓跋焘高兴地说：“很好。”
沮渠牧犍听说魏国的大军突然到来，非常吃惊地说：“怎么会这样？”
他采纳了左丞姚定国的方法不肯出迎拓跋焘，却向柔然求救，并由他弟弟征南大将军董来带兵一万多人来到城南应战，董来的军队见此情形望风溃逃，但刘絜听信了占卜人的话，认为那天的时辰不利，竟然收兵不追，董来这才得以逃回城里，拓跋焘对此很不满意。
拓跋焘来到姑臧，派遣使者告谕沮渠牧犍，叫他出城投降，沮渠牧犍听说柔然准备进入魏国边境进行侵扰，就期望拓跋焘早日率军向东返回，于是据城固守。不料沮渠牧犍兄长的儿子沮渠万年带领部下投降了魏国，他兄长的儿子沮渠祖也翻越城墙出来投降，拓跋焘在向他们了解了沮渠牧犍的情况后，才分兵包围了姑臧城，而另一方面，源贺带兵招抚他祖父的老部下三万多户，因此拓跋焘得以集中兵力攻打姑臧，就不会担心姑臧城外围会出什么事情了。
姑臧也称武威，位于甘肃河西走廊东端，南靠祁连山，北依腾格里大沙漠，中间是一块地势平坦、土壤肥沃的绿洲。祁连山是走廊南边的天然屏障，高耸入云，有很多的高峰都在海拔四千米以上，终年积雪，白雪皑皑，形成了河西走廊的天然水库。
武威绿洲河流纵横，发源于祁连山的石羊河从绿洲中间流过。在古代，这里有很多沼泽、甘泉，绿草丛生，是河西地区荒漠中难得的天然牧场。秦汉之际，匈奴休屠王部在今武威修建了盖藏城，盖藏是匈奴语，也许是翻译的关系，被人误读为姑臧。
据《西河旧事》记载：姑臧城呈长方形，南北长七里，东西宽三里，周长二十里。由此可见，姑臧城的始建规模是多么大了。从最早的姑臧城算起，到现在的武威城，已有二千多年的历史了。匈奴休屠王部把姑臧城建在武威，这与此地有利的自然条件和周围的环境密切相关。
姑臧位于石羊河上游的武威绿洲中部，地势较高，地面比较干燥，不仅有利于人类居住，而且受洪水的危害也小。绿洲中部有发展生产的良好条件，同时，这里紧靠祁连山北麓。祁连山盛产松柏球，水草葳美，冬温夏凉，宜放牛羊。祁连山除了放牧、狩猎外，还可以提供建筑材料，各种燃料和直接用于军事的箭杆和箭羽。
此外，河西走廊是一条宽仅几公里至百余里的狭长地带，这里自古就是内地通往新疆、中亚和西亚等地的交通要道，有〝通一线于广漠，控五郡之咽喉〞之说。姑臧正走廊的东口，从姑臧城往南，穿过祁连山可以到达青海，往北沿石羊河谷可达内蒙古，交通十分方便，因此，从历史上的姑臧城到如今的武威城，其城址一直就设在这里。
而这时候的姑臧城墙溃败，沮渠牧犍带领他的文武官员五千人反绑手臂出城请求投降，拓跋焘亲自解开他的绑索以礼相待，收获姑臧城内人口二十多万，仓库珍宝不计其数，又让张掖王秃发保周、龙骧将军穆罴、安远将军源贺分别带兵巡行各郡公布消息，一时各族胡人投降魏国的拥有几十万人。
拓跋焘看到姑臧城外水草丰富，于是憎恨李顺，就对崔浩说：“您以前的话现在果然应验了。”
崔浩回答说：“微臣的话不敢不真实，其他的话也是如此。”
那时，沮渠蒙逊属下有一个西域的僧人昙无谶，其人略有方术。拓跋焘令李顺让沮渠蒙逊将此人送到平城，沮渠蒙逊害怕昙无谶泄密，李顺由于接受了沮渠蒙逊的贿金，就听任他把昙无谶杀了。拓跋焘攻克凉州后，得知此事而越发对李顺不满。
值此西凉之地已经平定，拓跋焘令李顺对西凉群臣论资排辈赐以爵位，李顺因为接受了贿赂，品第等次的安排很不公平，凉州人徐桀告发了这件事，崔浩趁机诋毁李顺说：〝李顺往日曾接受沮渠牧犍父子的重金贿赂，总是说凉州没有水草，不可以行军出征。等到陛下来了姑臧，才知道水草非常丰足。李顺如此欺骗朝廷，几乎误了国家的大事。李顺像这样不忠，反而说我在陛下面前说他的坏话。〞
拓跋焘将要讨伐凉州时，太子拓跋晃也有过担忧，到这时候，拓跋焘赐给太子诏书说：“姑臧城西门外，涌出的泉水在城北会合，水流大的像条河，其余的水沿着沟渠流到沙漠中，水流中间是湿润的土地，因此特赐你这道赦书来消解你的疑虑。”
当初沮渠牧犍任命他的弟弟沮渠无讳为沙州刺史，都督建康以西地区诸军事，兼任酒泉太守，由弟弟沮渠宜得为秦州刺史，都督丹岭以西地区诸军事，兼任张掖太守，任命弟弟沮渠安周为乐都太守，任命堂弟沮渠唐儿担任敦煌太守，待到姑臧被攻破，拓跋焘派遣镇南将军代郡人奚眷攻打张掖，镇北将军封沓攻打东都，沮渠宜得焚烧了仓库向西逃奔酒泉，沮渠安周向南逃奔吐谷浑，于是封沓掠抢了数千户百姓返回。
奚眷进攻酒泉，沮渠无讳、沮渠宜得收聚残余部众逃奔晋昌，接着又到敦煌投奔沮渠唐儿，拓跋焘让弋阳公元絜守卫酒泉，其余武威、张掖等城都设置将领来进行守卫。
然后拓跋焘在姑臧城摆设酒宴，他对群臣说：“当初，崔公主张征伐凉州，崔公智谋韬略有余，我不觉得奇怪。伊馛是一个拉弓骑马的武士，而见解竟与崔公一样，这就深为可奇了。”
伊馛史称〝少而勇健，走及奔马〞。其人善于射箭，能够拉牛倒立，奔跑追得上飞奔的骏马，而性格忠诚谨慎，不但勇力超群，智力也过人，所以拓跋焘尤其喜爱他。
还在拓跋焘出发西伐凉州时，宜都王穆寿送行到黄河边。穆寿承袭父亲穆观的爵位，娶乐陵公主为妻，被任命为驸马都尉，有父亲的风范，拓跋焘很器重他，提升为下大夫。他办事明快机敏，奏事有机智，善于应变，朝廷内外都有声名，被升任为侍中、中书监、领南部尚书，晋爵为宜都王，加征东大将军。拓跋焘告诉他说：“吴提与牧犍相互联合向来很深，听说我讨伐牧犍，吴提肯定会骚扰边塞，所以朕留下壮兵肥马，让你辅佐太子，收割完庄稼之后，你就发兵到大漠南面，分别埋伏在要害地区以待虏兵来到诱敌深入，然后再攻打他们，是一定可以取胜的。凉州距此路途遥远，朕不能援救，你千万不要违背朕的嘱咐。”
穆寿叩头接受，穆寿一向信任中书博士公孙质，孙质是孙轨的弟弟，就让他做了谋士，穆寿、孙质都信卜筮，认为柔然绝对不回来，就没有做好迎战的准备。柔然赦连可汗听说魏王拓跋焘率军前往姑臧，乘虚入境侵袭，留下兄长乞列归与稽敬、建宁王拓跋崇在北镇对峙，自己带领精锐骑兵进入魏国，到达善无县七介山，一时魏都平城非常险骇，百姓们都向内城逃跑。
穆寿不知道如何办才好，打算堵住内城的西门请太子到南山躲避，窦太后拒不服从才算作罢，于是派遣司空长孙道生、征北大将军张黎在吐颓山防备柔然部队，正巧这时稽敬、建宁王拓跋崇在阴山北面打败乞列归活捉了他，同时俘获了他的伯父他吾鹿胡及将帅五百人，斩首一万多级，赦连可汗听说此事就带领军队逃走了，魏军一直追到大漠南边才班师回朝。
拓跋焘向东返回，留下东平王拓跋丕及征西将军贺多罗驻守凉州，迁移沮渠牧犍的宗族及官吏百姓三万户到达平城，由于柔然入境侵扰没有大的损失伤亡，所以穆寿等人没有被诛杀，拓跋焘仍然以妹夫对待沮渠牧犍，征西大将军、河西王的官位仍如从前。后来沮渠牧犍的母亲去世，拓跋焘还用太妃的礼节埋葬了她，还为沮渠牧犍的父亲武宣王沮渠蒙逊设置守护陵墓的民众三十家。
