北魏皇帝向源贺询问攻取凉州的策略，源贺回答说：“姑臧城附近有四部鲜卑，都是我祖父的旧部，我愿意赶到大军前面，宣扬国家的威严信义，向他们说明利害得失，他们一定会相继归降。外援已经归服，然后攻取姑臧这座孤城，就易如反掌了。” 北魏皇帝说：“好！”
八月初二，永昌王拓跋健缴获河西国的牲畜二十多万头。
河西王沮渠牧犍听说北魏大军到来，惊讶地说：“为什么会这样！” 他采用左丞姚定国的计策，不肯出城迎接，反而向柔然求救。派遣弟弟征南大将军沮渠董来率领一万多人在城南迎战，结果一看到北魏军队的影子就溃散逃跑。刘絜听从占卜人的话，认为当天日子不吉利，就收兵不追，沮渠董来得以逃回城中。北魏皇帝因此对刘絜很不满。
八月初四，北魏皇帝抵达姑臧，派遣使者劝沮渠牧犍出城投降。沮渠牧犍听说柔然想趁机入侵北魏边境，希望北魏皇帝向东撤军，于是环城固守；他哥哥的儿子沮渠祖翻越城墙投降北魏，北魏皇帝完全了解了河西国的情况，就分派军队包围姑臧。源贺领兵招抚四部鲜卑三万多户，所以北魏皇帝能专心攻打姑臧，没有后顾之忧。
北魏皇帝看到姑臧城外水草丰美，于是怨恨李顺，对崔浩说：“你从前说的话，如今果然应验了。” 崔浩回答说：“我说话不敢不实，类似的情况都是这样。”
北魏皇帝当初要讨伐凉州时，太子拓跋晃也有疑虑。到这时，北魏皇帝赐给太子诏书说：“姑臧城东、西城外，有涌泉汇合在城北，水流大得像黄河。其他沟渠把水引入沙漠，这一带没有干燥的土地。所以写这道敕令，来消除你的疑虑。”
八月初八，南朝宋立皇子刘铄为南平王。
九月二十五日，河西王沮渠牧犍哥哥的儿子沮渠万年率领部众投降北魏。姑臧城被攻破，沮渠牧犍率领五千多名文武官员双手反绑，请求投降，北魏皇帝解开他的绑绳，以礼相待。没收姑臧城内二十多万户人口，仓库里的珍宝多得数不清。派张掖王秃发保周、龙骑将军穆罢、安远将军源贺分别巡视各郡，投降北魏的各民族百姓又有几十万。
起初，沮渠牧犍任命弟弟沮渠无讳为沙州刺史、都督建康以西诸军事，兼任酒泉太守；任命沮渠宜得为秦州刺史、都督丹岭以西诸军事，兼任张掖太守；任命沮渠安周为乐都太守；任命堂弟沮渠唐儿为敦煌太守。等到姑臧被攻破，北魏皇帝派镇南将军代郡人奚眷攻打张掖，派镇北将军封沓攻打乐都。沮渠宜得烧毁仓库，向西逃奔酒泉；沮渠安周向南逃奔吐谷浑，封沓劫掠几千户人口后返回。奚眷进军攻打酒泉，沮渠无讳、沮渠宜得收拢残余百姓逃奔晋昌，随后到敦煌投奔沮渠唐儿。北魏皇帝派弋阳公元絜镇守酒泉，又在武威、张掖都设置将领驻守。
北魏皇帝在姑臧设酒宴请群臣，说：“崔公智谋有余，我不再觉得奇怪。伊馛是擅长骑马射箭的武士，见解却和崔公相同，实在令人惊奇！” 伊馛擅长射箭，能拽着牛倒走，奔跑速度能赶上奔马，而且性情忠诚谨慎，所以北魏皇帝特别喜爱他。
北魏皇帝向西讨伐凉州时，穆寿送到黄河边，北魏皇帝告诫他说：“柔然可汗吴提与沮渠牧犍向来勾结很深，他听说我讨伐沮渠牧犍，一定会入侵边境，所以我留下精锐士兵和肥壮战马，让你辅佐太子。收割完庄稼后，就发兵前往漠南，分别埋伏在要害之地，等待柔然军队到来。引诱他们深入，然后攻击，没有不能攻克的。凉州路途遥远，我无法救援，你不要违背我的话！” 穆寿叩头接受命令。穆寿一向信任中书博士公孙质，把他当作主要谋士。穆寿和公孙质都迷信占卜，认为柔然一定不会来，就没有设防。公孙质是公孙轨的弟弟。
柔然敕连可汗听说北魏皇帝前往姑臧，趁机入侵北魏边境，留下哥哥乞列归与稽敬、建宁王拓跋崇在北镇对峙，自己率领精锐骑兵深入北魏境内，抵达善无七介山，平城上下大为震惊，百姓争相逃进内城。穆寿不知所措，想堵塞西城门，请求太子退守南山，窦太后不同意，才作罢。派遣司空长孙道生、征北大将
