嘉慶二十五年九月初七日，即道光帝正式登基的第十天，遠在西北的邊疆傳來了緊急戰報，回疆發生了叛亂。對於剛即位的道光帝來説，這一次叛亂來得不是時候，但鞏固西北邊陲刻不容緩，他馬上召集軍機大臣商討對策。
這次回疆叛亂的首領是張格爾，他是大小和卓的後裔，他的祖先大和卓木在乾隆時期參與反清叛亂，清軍平定天山南北路後，大和卓木被殺，他的兒子薩木克逃匿浩罕（今烏茲別克）。薩木克生有三子，次子即為張格爾。在浩罕政權的庇護下，這個有反清遺傳的後起新秀，妄圖挑戰清廷。
浩罕的統治者知道清廷希望保持邊境的安寧，不願引發戰火，便肆意在貿易特權上與清廷糾纏。在無理要求得不到滿足的情況下，便全力支持並挑唆張格爾打一場所謂的“聖戰”。
道光帝得到軍報後，頭腦比較清醒，他馬上下令邊臣“勿妄殺戮，以安眾心，而靖邊圍”。當他聽到參贊大臣斌靜將擒獲的俘虜一概處死的消息後，極為憤怒，即刻派伊犁將軍慶祥前往調查。經調查，慶祥證實了斌靜的種種不法行為。道光元年二月，斌靜被革職發配黑龍江，道光帝以為這樣處置可以平息邊疆各族對朝廷的不滿，但恰恰事與願違。
張格爾不領道光帝的情，他自封為宗教首領，還不斷招兵買馬，擴充實力。從道光元年到道光五年期間，張格爾不斷騷擾邊境，與清軍交火不計其數，但並沒有發生大規模的戰爭。
道光六年（1826年）六月，張格爾率眾發動叛亂，回疆各部積極響應，隊伍不斷擴大，並隨即向清軍發動大規模進攻。清軍寡不敵眾，防線很快被突破，清軍退往喀什噶爾城。
張格爾叛軍很快包圍了喀什噶爾城，並於浩罕國勾結，請求出兵援助，答應城破之後，財物平分，並把喀什噶爾城割讓給浩罕。於是，浩罕汗王默罕默德阿里率領一萬騎兵，前來助陣攻打喀什噶爾城。不久，清軍領隊大臣蘇倫保戰死，張格爾連陷英吉沙爾、葉爾羌、和闐。
固守喀什噶爾城的清軍在兩個月後彈盡糧絕，張格爾挖地道進城，伊犁將軍慶祥自殺殉國。這樣，西部四城——英吉沙爾、葉爾羌、和闐、喀什噶爾城相繼失陷，回疆半部落入敵手。實力壯大以後，張格爾舉行隆重的儀式，宣佈自己為“賽義德·張格爾·蘇丹”，意為“聖裔張格爾國王”，號稱擁兵十萬。
由於信息不順暢，張格爾六月入侵南疆，道光帝七月中旬才得報。他立即以欽差大臣關防授陝甘總督楊遇春，令其率兵五千前往進剿。七月下旬又調各路人馬二萬餘名，授伊犁將軍長齡為楊威將軍，鎮守北疆。長齡、楊遇春分別又從新疆、陝西、甘肅、四川、吉林、黑龍江等地調派三萬六千餘人，開始了大規模的平叛。
張格爾確實也不是個為人主的料，他在西北封疆裂土以後，橫徵暴斂、燒殺搶掠、無惡不作，這激起了回部民眾的不滿。道光帝卻是三令五申要清軍所到之處不得擾民，兩相比較，民眾倒向了清軍抵制張格爾的叛軍。
道光七年二月，清軍全線出擊，長驅直入，連戰連捷，於三月初收復了喀什噶爾城，隨後又相繼收復了英吉沙爾、葉爾羌與和闐，至此，四城全部收復。
可是，耗費了巨大軍餉的平叛獲得成功後，禍首張格爾卻不知所蹤。道光帝想到為了平定叛亂，曾令河道停工，全國軍民勒緊褲腰帶供應這場戰爭，如今卻沒有擒獲張格爾，獻俘宗廟，這無論如何也是不能接受的。
閏五月，道光帝得知了張格爾的下落，他馬上命長齡追剿。道光八年（1828年）正月二十二日，經過大半年的追剿，長齡終於活抓了張格爾。五月十日，張格爾被押解進京。
五月十二日，道光帝在午門同他的祖父乾隆一樣舉行了風光的獻俘大典。道光帝威嚴下旨：“所獻俘囚張格爾交刑部，著王大臣會同刑部嚴訊。”從大清入關至道光八年，共舉行了四次受俘儀式。這一次道光受俘是清朝第五次舉行受俘典禮。
受俘典禮兩天後，道光帝在圓明園大公殿廷訊張格爾罪狀。令人奇怪的是，當道光帝審訊時，卻見張格爾口吐白沫，樣子極為痛苦，對於皇上提出的問題，他都無法回答。後來才知道，在廷訊前，那些瞭解回疆內情的大臣們將毒藥灌入張格爾的口中，因為他們怕張格爾在道光帝面前説出回疆吏治腐敗的真情。
道光帝沒有從他口中得到半點信息，只好判他凌遲處死，行刑之後，劊子手將張格爾的心肺取出，交給戰死回疆的慶祥的兒子慶輝，讓他在先父的墓前致祭，以告慰亡靈。
這場叛亂持續了七年之久，朝廷動用數萬人馬，花費了一千多萬兩軍餉。雖然平定張格爾是道光帝一生最大的貢獻，但從平叛的過程中卻不難看出，邊疆吏治腐敗，軍隊戰鬥力下降，種種弊端暴露無遺。就算是道光帝有心圖強，面臨這個局面想必也只能是一聲嘆息了。