开元十六年，公元728年，春季正月壬寅日，安西副大都护赵颐贞在曲子城击败吐蕃军队。甲寅日，朝廷任命魏州刺史宇文融为户部侍郎兼魏州刺史，担任河北道宣抚使。
乙卯日，春州、泷州等地的獠人陈行范和广州獠人冯璘、何游鲁发动叛乱，攻陷四十多座城池。陈行范登基称帝，何游鲁自称定国大将军，冯璘自称南越王，企图割据岭南地区；朝廷命令内侍杨思勖调发桂州以及岭北附近各道的军队前往讨伐。
丙寅日，朝廷任命魏州刺史宇文融为检校汴州刺史，担任黄河南北沟渠堤堰决九河使。宇文融请求依照《禹贡》记载的九河故道开垦稻田，并且改用陆路运输的钱款，由官府收取其中的利润；工程接连不断地兴办，但大多没能成功。
二月壬申日，朝廷任命以尚书右丞相身份退休的张说兼任集贤院学士。张说虽然被免去了宰相的职务，专门负责文史方面的工作，但朝廷每逢遇到重大事务，皇上常常派遣宦官前去征询他的意见。壬辰日，朝廷将彍骑改名为左右羽林军飞骑。
秋季七月，吐蕃大将悉末郎率军入侵瓜州，都督张守珪率军将其击退。乙巳日，河西节度使萧嵩、陇右节度使张忠亮在渴波谷大败吐蕃军队；张忠亮率军乘胜追击，攻克吐蕃的大莫门城，俘获大量敌军，烧毁敌军的骆驼桥后班师回朝。
八月乙巳日，特进张说献上编撰的《开元大衍历》，朝廷下诏颁行全国。
辛卯日，右金吾将军杜宾客在祁连城下击败吐蕃军队。当时吐蕃再次入侵，萧嵩派遣杜宾客率领四千名强弩手迎击敌军。战斗从清晨一直持续到傍晚，吐蕃军队大败溃散，唐军生擒一名吐蕃大将；吐蕃残兵四散奔逃，躲进山中，哭喊声四面回荡。
十一月癸巳日，朝廷任命河西节度副大使萧嵩为兵部尚书、同平章事。
十二月丙寅日，皇上下诏说：“长期戍守边疆的士兵没有返乡的日期，人心难以承受；应当将士兵分为五批，每年派遣一批回家休整，五年为一个周期，累计勋位五转。”
这一年，朝廷规定户籍每三年核定一次，将民户分为九个等级。
杨思勖率军讨伐陈行范，大军抵达泷州后，击败叛军，生擒何游鲁、冯璘。陈行范逃到云际、盘辽两个山洞中，杨思勖率军追击，最终将他活捉斩首，此次战役共斩杀叛军六万人。杨思勖为人严厉，手下副将禀报事务时都不敢抬头看他，因此他领军作战所向披靡，屡立战功。但他性情残忍酷烈，所俘获的叛军俘虏，有的被活生生剥去面皮，有的被用刀划破头发边缘，扯掉头皮；蛮夷之人都十分畏惧他。
开元十七年，公元729年春季二月丁卯日，巂州都督张守素击败西南蛮夷，攻克昆明和盐城，斩杀、俘获敌军上万人。
三月，瓜州都督张守珪、沙州刺史贾师顺率军进攻吐蕃大同军，大败敌军。
甲寅日，朔方节度使信安王李祎率军攻打吐蕃石堡城，成功攻克。起初，吐蕃攻陷石堡城后，留下军队驻守，不断侵扰黄河以西地区。皇上命令李祎和河西、陇右两道的将领共同商议攻取石堡城的计策。众将领都认为石堡城地势险要，而且路途遥远，如果攻打失败，将无法安全返回，建议暂且按兵不动，等待敌军露出破绽。李祎没有听从，率领大军深入吐蕃境内，猛攻石堡城并将其攻克，随后分兵据守要害之地，让吐蕃军队无法前进。从此河陇地区的各路唐军可以四处巡逻，开拓疆域一千多里。皇上得知此事后大喜，将石堡城改名为振武军。
丙辰日，国子祭酒杨瑒上奏说：“尚书省有关部门上奏，限制全国每年考取明经、进士科的人数不超过一百人。我看到不入品级的流外官出身的人，每年有两千多人，而明经、进士科出身的人还不到他们的十分之一，这就是说勤奋钻研儒道学业的人，反而比不上办理文书的小吏容易获得官职。我担心儒家的风气会逐渐衰落，廉耻之心会日益淡薄。如果认为入仕为官的人太多，就应当对各类入仕途径都加以裁减限制，而不应该只压制明经、进士科。”他又上奏说：“主考官对明经科考试进行帖经测试时，不注重探求经文的本义主旨，专门选取难以理解的内容，拿孤立的经文、断句或者年月日期来提问；请求从今往后帖经都选取经文的正文内容。”皇上认为他说得很有道理。
夏季四月庚午日，朝廷在太庙举行禘祭。唐朝初年，举行祫祭时会按照昭穆的顺序排列神位，举行禘祭时则在各自的祖庙中祭祀。到这时，太常少卿韦绦等人上奏说：“像这样的话，禘祭和日常的祭祀就没有区别了；请求举行禘祭和祫祭时都按照昭穆顺序排列神位。”皇上听从了他们的建议。韦绦是韦安石兄长的儿子。
五月壬辰日，朝廷重新设置十道以及京畿、都畿两畿的按察使。
起初，张说、张嘉贞、李元纮、杜暹相继担任宰相执掌朝政，源乾曜凭借清廉谨慎自守，常常把政事推让给张说等人，只是唯唯诺诺地在奏章上署名而已。李元纮和杜暹商议政事时常常意见不合，于是两人产生嫌隙，轮番上奏揭发对方的过错。皇上对此很不高兴，六月甲戌日，将黄门侍郎、同平章事杜暹贬为荆州长史，中书侍郎、同平章事李元纮