黑水营解围之后，兆惠、富德鉴于部队过于疲惫，又缺马无粮，率部撤回阿克苏休整，并催调兵马粮饷军械，以备再战。兆惠认为，霍集占兄弟拥兵数万，分守喀什噶尔、叶尔羌两城互相救应，而叶尔羌城大，“兵少则不足以攻城略地，须得马步兵二万人，马兵较多更善”①。为此，他提出驻兵阿克苏候马驼粮饷，富德率兵一部援和阗，然后由阿克苏、和阗两路进兵，合攻叶尔羌。但乾隆帝却认为，现在后续部队和大量军用物资正源源转运，兆惠等应于叶尔羌附近有城之地驻营，“少为休息，俟厚集其势，可以一举竣事”②。因此，当他获悉兆惠匆匆撤回阿克苏
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①《平定准噶尔方略》正编卷六九，乾隆二十四年二月戊寅。
②《清高宗实录》卷五八一，乾隆二十四年二月庚午。
后非常不满，责其周章退缩；对于两路进兵合攻叶尔羌的用兵方略，则认为未筹及喀什噶尔的缺点，故指示兆惠等分兵攻取喀什噶尔和叶尔羌；后因和阗告急，又令富德率兵先援和阗，然后从和阗进攻叶尔羌。
兆惠在乾隆二十三年进军叶尔羌时，曾令侍卫齐凌扎布率数百名绿营兵与伯克鄂对前往和阗招抚。次年正月下旬，兆惠于返回阿克苏途中，与参赞大臣巴禄等所率援军会合，知霍集占派兵侵犯和阗，该处清军待援甚急，遂令副都统瑚尔起率兵900名赴援，随后又遵乾隆帝之命，令副将军富德率军援和阗。四月二十二日，富德率兵抵和阗之额里齐城，此时被霍集占叛军攻陷的和阗六城已为瑚尔起收复，六城伯克及维吾尔民众数千人携壶浆跪迎于道。
六月初，各项准备工作基本就绪，清军拟兵分两路，向大小和卓兄弟大举进攻：初二日，富德率1.5万人从和阗攻叶尔羌；十一日，兆惠率1.5万人从阿克苏出发，经乌什往攻喀什噶尔。
当清军向叶尔羌、喀什噶尔进军之时，大小和卓兄弟因军心动摇已无心恋战。他们从伊犁返回回疆之初，曾一度受到部分维吾尔人的拥护。但是，大小和卓只信任跟随他们从伊犁回来的维吾尔人和厄鲁特人，引起回疆广大维吾尔人民的不满。加之大小和卓叛乱以后，赋税繁重，刑法严酷，人民群众的不满情绪日渐增长。特别是黑水营之战，清军以少敌众，坚守三月之久终于解围，维吾尔民众和叛军士兵殊感惊骇，疑有神助，更是斗志瓦解，军心涣散，毫无战斗力了。大小和卓知道，他们已无力阻挡清军的进攻了，所以早就与霍罕汗国（今乌兹别克斯坦浩罕）和巴达克山汗国（在今阿富汗境）通使，以备逃窜。乾隆二十四年四月间，霍集占先将家属、辎重等撤出叶尔羌，迁往西面羌呼勒的赫色勒塔克，随时准备逃跑。六月十二日，霍集占遣其心腹阿布都克勒木告知布拉呢敦：“将叶尔羌、喀什噶尔城堡焚毁，令回人等迁往巴达克山”①。布拉呢敦与伯克等公议未决。二十日，
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①《平定准噶尔方略》正编卷七五，乾隆二十四年七月己酉。
霍集占又遣人催促布拉呢敦执行焚城迁民方案，布拉呢敦抢掠民众的马匹牲畜后，于二十七日放火烧城，并强迫民众随其出逃。但维吾尔人民都不愿再为其卖命，纷纷逃往牌租阿巴特。闰六月初二日，霍集占抢掠叶尔羌城民众的马匹牲畜、勒索银4000两后，弃城由伯克和罗木渡口向羌呼勒逃跑。
在平定大小和卓兄弟叛乱的战争中，乾隆帝为了分化瓦解敌人，减少进军阻力，从一开始就十分注意利用“攻心之策”，强调“大兵进剿，惟欲擒获布拉呢敦、霍集占，与回众无涉”①，“虽附和为恶，……倘能幡然悔悟，去逆效顺，亦从宽免罪”②。清军不但改变了在平定准噶尔贵族叛乱时杀戮过多的情况，而且让投诚的维吾尔族上层人物随行，进行招抚。所以，两路清军进展异常顺利。兆惠向喀什噶尔进军时，“沿途经过村庄，回众皆献牛酒果饵，情词恭顺”③。闰六月十四日，兆惠部顺利进入喀什噶尔。富德率骑、步兵各1200名，自和阗起程向固璜（今新疆皮山）、萨纳珠前进时，“沿途回人扶老携幼，道左跪迎”④。前锋鄂博什于闰六月十四日抵叶尔羌城，喀玛勒和卓等迎降，富德率大队于十八日黎明自南门入城，受到维吾尔族群众的热烈欢迎，观者塞道。
清军进入喀什噶尔、叶尔羌时，大小和卓兄弟已于半月前逃走，兆惠、富德一面安抚城中百姓，一面派兵追剿。乾隆帝得知霍集占等逃走，即令兆惠等选精兵穷追，“总以擒获逆贼兄弟，始可告成功”⑤。
为追击逃敌，兆惠先后派出明瑞、阿里衮、巴禄、富德、阿桂等几支部队。据报，布拉呢敦经玉鲁克岭逃至提斯衮，与霍集
占会合后，向色勒古勒地方逃走，或往巴达克山，或往浩罕。参赞大臣明瑞率领精兵2000人，每人马2匹，于闰六月十五日从
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① 《清高宗实录》卷五六四，乾隆二十三年六月辛酉。
②③④《清高宗实录》卷五九二，乾隆二十四年七月丁巳。
⑤ 《清高宗实录》卷五九一，乾隆二十四年闰八月甲辰。
喀什噶尔出发，抄近路昼夜急迫。二十八日巳时，至霍斯库鲁克岭，见叛军约6000余人排列于山头。清军连续急行军，数日未得水草，马匹多损，前队先到者仅900名。明瑞仍毅然率众由山下往上猛攻，激战多时，以阵亡百余人的代价，大败叛军，计毙敌500余人，俘敌30余人。大小和卓急率余众向巴达克山方向逃窜。
副将军富德率部与阿里衮、明瑞二支追兵会合后，挑选精兵，组成一支4000人的大军，紧迫逃敌。七月初九日晨，在阿尔楚尔追上叛军。霍集占在两山之间设下伏兵，而列阵于谷口以诱清军。富德指挥清军分队猛攻，左右翼攻左右两山，自率中军以枪炮向敌阵轰击，至中午时分，叛军不敌，败退30余里，占据一山头固守。清军追至，再次与敌激战。叛军见清军来势凶猛，慌忙越山逃走。清军又追杀40里，毙霍集占之心腹悍将阿布都克勒木以下千余人，俘敌50余人。
清军乘胜以日行百余里的速度追击逃敌，初十日傍晚到达布隆库尔后继续向叶什勒库勒诺尔（一作伊西洱库尔淖尔，一作叶什勒池）前进。该地西界巴达克山，山高石险，隘口数十里，道路狭窄，仅容单骑；北面大山中亦有一路与巴达克山、安集延等地相通。为了防止霍集占逃入巴达克山，富德分兵500名，令阿里衮等率领，在叶什勒库勒淖尔以西通巴达克山要隘堵截，自率骑步兵千余名尾随敌踪前进，以达成前后夹击之效。十一日晨，当富德等率部赶至叶什勒库勒淖尔时，叛军已占据山脚，用枪炮封锁了池边路口，掩护家属携辎重翻山逃跑。清军一边整队前进，一边用大神炮、威远炮轰击，自上午巳时至下午未时，激战大半日，叛军仍在顽抗。富德见强攻未能奏效，就派前锋参领喀木齐布等率领40名鸟枪优秀射手，从山北抢占山顶，并由侍卫额尔登额等率兵配合策应，同时令随征的回部首领霍集斯、鄂对等高竖本部大旗，在阵前向叛军喊话，劝其投降。叛军士兵早就不愿为大小和卓兄弟卖命，听见喊话，即带领家属子女，牵着驮载辎重的马驼等，从山顶奔下山来。霍集占与其亲信“在山头拦阻，而降者益多”①。至十二日黎明，山顶上的回众已全部下山。霍集占见大势已去，只得与其兄布拉呢敦率残部400余人逃往巴达克山。叶什勒库勒诺尔一战，清军共收降1，2万人，缴获军器2000余件、驼骡牛羊万余头，大小和卓兄弟的叛乱力量损失殆尽。
霍集占兄弟等进入巴达克山后，因抢掠村庄，又欲潜通巴达克山之仇国塔尔巴斯，被素勒坦沙汗擒杀。然而，素勒坦沙汗借词拒不呈献。乾隆帝认为，“凶渠一日不获，则军务一日不竣”②，为了彻底平息叛乱，稳定回疆，必欲擒获大小和卓兄弟。富德等一再遣使严索，素勒坦沙汗迫于压力，才同意交还大小和卓尸体，经清使查验属实后，将霍集占的首级带回。富德将霍集占首级函送京师，并将目睹布拉呢敦被杀的们多索丕等送京，于十月初二日率大军凯旋。至此，大小和卓兄弟发动的叛乱被清政府彻底平定。
