哥舒翰对战役进行了充分准备，首先在兵力上进行了充分的准备。不但调动了陇右、朔方军镇的主力加上李献忠的同罗兵，共计六万三千人，十倍于敌，占有绝对优势。
其次在策略上进行改进，改变了以往长驱直入的战术。采取步步为营的方略，首先解决唐军长途跋涉和不能持久的问题。
他命令同罗兵监视石堡城的吐蕃军，让副先锋官张守瑜在青海湖边修建神威城，把尖刀伸到了吐蕃军的眼皮子底下，作为攻击石堡城的前线基地。第三是让陇右军副使鲁炅带领一支军队，进攻西线。孤立石堡城，使其得不到支援。
有了基地，军士们不致于餐风宿露之苦。但也告诉了吐蕃，唐军的用意，要大举攻击城池了。
石堡城的吐蕃军守将铁刃悉诺罗，知道唐军要攻打石堡城，他立即向吐蕃赞普尺带珠丹报告了当前的形势，请求增援。
尺带珠丹让铁刃悉诺罗就地征兵，而且一定要守住城池。因为他实在派不出兵马来了，他的西线还有战事，鲁炅的攻击很猛。
对于眼皮底下的这座城池，铁刃悉诺罗感到如坐针毡。他不甘受制，立即派火拔归仁乘着唐军立足未稳，强行进攻。
火拔归仁带领一支精兵，深夜之中潜出，躲过了李献忠的监视，运动神威城旁边的密林里隐藏起来。
到了第二天的晚上，吐蕃军摸进了城内，突然袭击。张守瑜还在睡梦之中，听到城内的打斗声。不知道敌人有多少，虽然他枕戈寝甲，遇到这样突然的变故，也不知所措，被吐蕃军打了一个措手不及。
为了减少损失，张守瑜命令唐军撤出了神威城城。火拔归仁占领了神威城，洋洋得意，火速告知铁刃悉诺罗。
哥舒翰接到张守瑜的报告，大发雷霆。对张守瑜说道：“限你在三天之内，夺回神威城，否则就提头来见。”
张守瑜立即组织反攻，作为守城的主将，城池丢了，实在窝囊。但张守瑜可说是一员勇将，他是从下层军官，靠着战功，一步步晋升上来的，很能打仗。
他部署之后，分配各支军队的任务之后，便身先士卒，带领唐军连续冲锋。火拔归仁是靠偷袭夺得的城池，所带军士不多，在唐军的轮番冲击下，抵敌不住，带领军士撤出城池。
唐军夺回了城池，将这座桥头堡牢牢掌控的自己的手中。张守瑜接受了敌人偷袭的教训，加强防御，枕戈待旦，将一坐临时建成的城堡，防守得固若金汤。
紧接着哥舒翰又在旁边建一座应龙城，与神威城互为掎角，并派高秀岩带两千人马，进驻此城防御，阻止吐蕃军队向唐朝的边疆渗透。