1758年，兆惠侦知和卓士兵在叶尔羌城南的英额齐盘山放牧，打算突袭牧地，掠其牲畜。十月十三日（公历1758年11月13日），兆惠由城南夺桥渡黑水（维吾尔语称黑水为喀喇乌苏），才过四百人时，桥梁垮塌，随即被霍集占军一万余人包围。在混乱中清军被围成数截，且战且渡。兆惠伤及面颊，坐骑中枪倒毙，两度换马。激战五昼夜后，清兵阵亡数百人，马匹陷入泥淖者甚多。西宁镇总兵高天喜、副都统三格、护军统领鄂实、监察御史何泰、侍卫特通额等战死。兆惠无法突围，遂于黑水南岸就地结营，修筑壕沟，此即当时著名的“黑水营”。霍集占军也就地驻扎，将清军营盘团团围住。此役即通古思鲁克之战。
十月十三日黑水之战的同时，纳穆札尔、石三泰的援军与爱隆阿会合。纳穆札尔与诸将率二百余骑兵趁夜行军，以期黎明时与兆惠会合，但在途中遇到波罗尼都派出的援军三千余人，陷入包围。纳穆札尔、石三泰、侍卫奎玛岱、彰武、班泰、管站西拉布、护军校齐旺扎布等皆战死，仅有少数兵丁逃出。爱隆阿闻讯前往援救，得知纳穆札尔已全军覆没，遂撤往阿克苏。兆惠上书请罪，并奏请调阿克苏等地守军于年底齐集，“合力攻剿”。
和卓军向黑水营清兵轮番发动攻击，均被兆惠击退，于是打算长期围困，待清兵粮尽时不攻自破。和卓兵引上游河水灌入清营，被清兵导入战壕排至下游，反而便于清兵汲水。清军营地多林木，和卓兵射出的铅弹陷入树中，清兵砍柴生火时将子弹取出，足以补充弹药。十一月中旬，布鲁特（柯尔克孜人）头人纳喇巴图、流亡的额尔克和卓额色尹等人领兵袭击了喀什噶尔的属城英吉沙尔（今英吉沙县），同一天，兆惠出击焚毁了两处和卓军营。大小和卓以为布鲁特与清军联合，遂遣人与兆惠议和。兆惠提出大小和卓必须先行入京朝觐；大小和卓则称“愿送口粮，撤围相见”，兆惠不予答复。于是波罗尼都领兵撤回喀什噶尔，防御布鲁特侵扰。至年末，兆惠已被围困三个月，军粮耗尽，士兵只得焚煮马鞍、皮革，甚至掠取平民烹食。
十一月初，乾隆皇帝接到兆惠被围的奏报，以富德为定边右副将军，径赴叶尔羌解兆惠之围；以副都统阿里衮、舒赫德、爱隆阿为参赞大臣，调集兵马、骆驼前往增援；令陕甘总督黄廷桂预备马匹二万，供西征清军调用。又命成衮扎布征发漠北达什达瓦所属准噶尔兵丁，于次年从特穆尔图淖尔（今吉尔吉斯斯坦伊塞克湖）南下助攻。
富德得知兆惠被围困后，率副都统鄂博什及侍卫玛瑺、额尔登额、老格等，于十一月十一日从乌鲁木齐出发，日夜兼程开赴阿克苏。领队大臣豆斌、散秩大臣永庆、副都统瑚尔起、福禄、总管端济布等领兵协同。十二月初四日，舒赫德率新到的内陆、索伦士兵与原驻兵丁共三千五百人由阿克苏开拔。十二月十六日，富德抵达阿克苏。二十五日，阿里衮押送驼马到达阿克苏；同时，富德在巴尔楚克赶上舒赫德的队伍，向叶尔羌进发。
乾隆二十四年正月初六日（1759年2月3日），富德在叶尔羌东北的呼尔璊与前来截击的和卓军五千余人遭遇。激战至夜间，和卓军退却，清军战马经长途跋涉，纷纷倒毙，无力追赶。次日，和卓军占据山岗，与富德军相持于戈壁中。初八日，和卓军得知清军少马，率大军围攻富德。清军拒守于沁达尔，苦战不能突破，且戈壁无水，士兵只得吞咽冰块。初九日夜，阿里衮率援军及马一千匹、驼四百只赶到，与鄂博什从两翼突击和卓军营，富德乘势掩杀，和卓军开始溃退。十日黎明，阿里衮、护军统领努三与富德三路夹攻，和卓军向南遁去。此役，富德、阿里衮等斩杀和卓兵千余人，史称呼尔璊大捷。
正月初八，兆惠听到北方有枪炮声，又见围营的和卓兵渐少，料想援军已至，遂分兵两路出击，攻取营垒，并派人联络富德。十三日夜，富德进兵至叶尔羌河岸，距兆惠兵营尚有二十里。十四日黎明，富德领兵前行，斩杀和卓兵二三百人。和卓军队渡河而去。富德与兆惠会合，按照谕旨于当晚启程返回阿克苏。至此黑水之围得解，“将军以下皆无恙”，“卒得全，莫不喜极涕出”。霍集占见两路清军汇合后，不再派兵阻截。此间，波罗尼都中鸟枪受伤，欲向清军投降，霍集占又不许。
在呼尔满之战前的乾隆二十三年（1758年）十一月二十六日，霍集占派遣的阿卜都克勒木兄弟与鄂斯满、塞颇尔等率兵六百余人进攻和阗，阻截额里齐、哈喇哈什之间道路；又派其岳父萨里克诱降当地伯克。当地驻防清兵只有绿营、索伦兵五百五十人，分守各城。鄂斯满首先攻陷克勒底雅，满洲通事哲勒顺被杀，克勒底雅伯克阿里木沙逃往额里齐。阿卜都哈里克将阿里木沙之妻带到额里齐城下，又将其子当阿里木沙之面杀死。不久，齐拉尔失陷，伯克锡鲁卜亦逃入额里齐。齐凌扎布、鄂对行文阿克苏请求增援。乾隆二十四年正月，阿克苏办事侍郎永贵派兵一百人护送军马前往。正月十五日后，和卓兵围攻额里齐、哈喇哈什。索伦骁骑校乌尔图保固守额里齐，哈喇哈什伯克海里雅木哈子、阿瓦斯默特领四千回兵与齐凌扎布一同抵抗。
正月末，驻守巴尔楚克的参赞大臣巴禄派兵三百名援救和阗。乾隆皇帝命巴禄亲自领兵增援，同时以赛音诺颜部郡王策布登扎布为副将军，福禄、车木楚克扎布为参赞，巡查额尔齐斯河至巴尔喀什湖一带，防备霍集占经伊犁逃往俄罗斯。兆惠回到阿克苏后，令爱隆阿驻防乌什，派瑚尔起、巴图济尔噶尔带九百兵援救和阗；上奏待粮饷、马匹到后，再遣富德领兵数千前往。乾隆皇帝因兆惠、富德进兵过缓，加以申斥。二月，玉陇哈什失陷。乾隆皇帝因新任陕甘总督吴达善办理兵马事务不力，命闽浙总督杨应琚来京，不久调任陕甘总督。
三月三日，哈喇哈什失陷，齐凌扎布突围而出。六日，瑚尔起等抵达额里齐，与散秩大臣鄂对、侍卫噶布舒相会。九日，瑚尔起进至哈喇哈什，乘雾袭击和卓军营，射杀阿卜都哈里克。鄂斯满、霍集雅斯负伤逃走。十一日，清军收复玉陇哈什、齐尔拉。随后遣人招降克勒底雅、塔克。克勒底雅头人四德和卓将阿卜都克勒木属下布库塔斯执献清军。塔克头人默里善也将诺们伯克、毛拉岳科卜等擒献，和阗平定。四月二十二日，富德率军抵达额里齐驻守。
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