而建議漢宣王嚴懲主謀者，寬恕脅從者的建議，提出以安撫為主，用兵為輔的分化方針。
宣帝將他的上書發給群臣議論，群臣不接受趙充國的提議。
於是宣帝任樂成侯許延壽為強弩將軍，辛武賢為破羌將軍，發璽書嘉納其策。
同時發書給趙充國，指責他遲遲不肯用兵，並告訴他朝廷已按辛武賢之策行動，命令他帶兵擾亂敵軍。
“神爵元年六月二十八日，趙充國再次上疏陳述戰略部署的得失利害，希望漢宣帝能夠收回成命。”
“漢宣帝接到奏書後自覺理虧，便收回了成命。”
“同年七月，趙充國則趁西羌疏於戒備之際發起襲擊，讓羌軍防守不及。”
“羌人大為驚恐，紛紛棄輜重糧草而逃。”
“而後趙充國又命令軍隊慢行驅趕羌人避免其反擊，西羌軍大敗。”
“戰後，趙充國立即將大軍開至羌遊牧地區，采用分化製度。”
“分化出西羌內部分願意歸降的部族，並承諾給予他們獎勵。””
“同時，趙充國下令不得燒毀住所、損害農牧。””
“不久後，西羌軍被分化，西羌殘部逐漸退守到青海路以西之外。””
“而罕部的羌人聽聞趙充國的事跡後派來首領表示原意歸還土地。”
“趙充國將此事彙報給漢宣帝後與諸將商量此事，但手下將士多說不可放此人歸去。””
“但是趙充國還是將罕部首領歸還，並表示以求自安，不是為國家忠心策劃。”
“不久後，漢朝給予回複，命令罕部首領將功贖罪，罕部率軍而降。”
“湟中捷報傳入京師之後，恰逢趙充國腸胃和腿部染疾。””
“漢宣帝便給趙充國下了一道召令要求他專心養病，並命令辛武賢作為破羌將軍掃平剩餘羌軍。”
“但是趙充國還是給漢宣帝上書，提出政治分化已有成效。”
“不需要再耗費兵力和資源來進行殺伐，多采取安撫為主即可，並在奏書中提出了屯田策。””
“當時，羌族投降者多達數萬，趙充國意料到其必定自行瓦解。”
“便意圖讓騎兵解散，讓士兵屯田，等待敵人自行瓦解。”
“但奏書還未呈上，趙充國就收到了命令其進兵的璽書。”
“其子趙卬聽聞後大為驚懼，並派人勸告趙充國，即使戰敗也可保全將軍之位。”
“但是不符合皇帝的心意，那可能就無法保全性命了，那也就無法保證國家安定了。”
“趙充國卻提出，如果早早聽從自己之言，便不會有嚴重的羌患爆發。”
“並且相信聖明的君主是值得他進忠直言的，於是趙充國在奏上提出了屯田策。”
“趙充國在奏書中指出，軍隊是為宣揚皇帝恩德、也是除去禍患的工具。”
“對外使用軍隊得當，那麼國內就會有祥瑞產生，必須慎重對待。”
“湟中地區尚有大量未被開墾的羌人故田和公田，開展罷騎屯田能夠節省開支並積攢實力。”
“如此一來，羌人將不攻自潰。”
“並指出屯田有十二個好處，提出過早出兵則會失去這些好處。”
“但是趙充國的主張被群臣責難，不久，在趙充國他的堅持下，朝臣們逐漸改變了觀點。”
“宣帝也下令詢問如何應對羌人的進攻，趙充國回答，部分羌人內部已經開始出現叛亂，到明年即可被消滅。”
“其次，提出邊境雖長，軍士數量也不足，但屯田軍能夠登高望遠來加強彼此聯係。”
“從而達到以逸待勞之法，羌人見漢軍有備，不久便會自行瓦解。”
“雖然羌人的小規模搶掠不能完全禁止，但對比大規模用兵也是值得的。”
“而且漢朝還需抵禦匈奴等人的進攻，也不能長時供給西北邊境。”
“最後，提出朝廷先前已遣使者安撫羌族各部，羌族各部應該不會再生異心。”
李隆基：於是，趙充國三次上奏屯田計劃，提出屯田既能內部省去浪費，又能外部備戰守禦。
他還指出湟中的地形對漢軍有利，而羌人則處於風寒之地，最多支持到明年春天，屆時羌人必將全軍覆滅。
最終，宣帝批準了趙充國的屯田計劃。
趙充國采取罷騎令萬名步兵屯田，不再進行軍事行動。
羌人見漢軍采取了長期穩定的戰略，紛紛前來投降。
次年五月，趙充國歸京，友人浩星賜勸他說。
應該把軍功分給破羌和強弩兩位將軍，以求你能明哲保身，趙充國卻告訴浩星賜。
他不能因為一時的官職就欺瞞君主，如果給君主留下了輕鬆就能取勝的印象的後果則是遺患無窮的，並把實情告訴了漢宣帝。
最終漢宣帝也認同了趙充國的看法，於是免去辛武賢破羌將軍的官職，仍命其回任酒泉太守。
趙充國則複任後將軍、衛尉，此舉也因此招惹了辛武賢的怨恨。
秋日，西羌之亂徹底平定，西漢設立金城屬國，專門安置歸順的羌人。
並設護羌校尉等職來安撫羌人，宣帝下詔命朝臣推舉堪任護羌校尉的人選。
當時趙充國患病，四府共同推薦辛武賢的小弟辛湯。
趙充國聞訊立即向漢宣帝上奏提出，辛湯酗酒，不能讓他主管蠻夷事務。
不如用辛湯的兄長辛臨眾，當時辛湯已接受了護羌校尉的任命。
宣帝接到趙充國的建議後，又降詔改用辛臨眾。
後來辛臨眾因病卸任，五府再度推薦辛湯接替供職。
結果辛湯屢次在醉酒後觸犯羌人，再次激起了羌人叛亂。
辛武賢與趙卬閒聊時，趙卬告訴他張安世曾招惹皇帝不滿。
但趙卬家將軍認為張安世曾多年忠誠謹慎，應該被寬恕。
後來，辛武賢因被免去將軍職位而懷恨在心，舉報趙卬泄露宮中秘密。
宣帝以趙卬違反禁令進入趙充國幕府司馬處屯兵為由，將其交給法官審訊，趙卬最終自殺。
趙卬死後，趙充國請求退出朝政，宣帝允準，並賜於他安車、駟馬及黃金六十斤，返回家中養老。
不過在討論四夷問題時，宣帝仍時常征詢趙充國的意見。
甘露二年，趙充國去世，終年八十六歲，獲賜諡號為壯。
甘露三年，匈奴呼韓邪單於來朝，宣帝提出以戎狄賓服，思股肱之美。
於是在未央宮麒麟閣圖畫皆有功德，知名當世的大司馬大將軍霍光等十一位功臣，趙充國位列第四。
漢成帝時，西羌動亂，成帝追思趙充國的功勳，命黃門侍郎揚雄在趙充國畫像旁作頌稱讚。