贞元十年,吐蕃要南诏征兵万人。异牟寻借口国小力弱仅发3000兵,吐蕃认为太少,要求增至5000。异牟寻抓住此次机会亲自率兵数万尾随5000随吐蕃兵后,昼夜兼程抵达神川后,向吐蕃军发起突然袭击,吐蕃军惨败,溺死以万计,南诏乘胜攻克铁桥(在今云南中甸西北)等16座城池,俘吐蕃派驻当地的5王,百姓10余万。
南诏自臣服吐蕃几十年以来,第一次战败吐蕃,大获全胜。六月,唐朝正式向南诏王赐银窠全印,南诏王北面跪受册印。当南诏王率兵在神川大战吐蕃军时,剑南节度使韦皋亦与南诏破吐蕃军于神川、铁桥,皋俘获斩杀三万。
此战,南诏与唐联合,巧出奇兵,乘蕃军无备,选择有利地形突然袭击,使蕃军惨败,取得辉煌战果。