之后，忠嗣跟随河西节度、兵部尚书萧嵩，河东副元帅、信安王..，并推荐为兵马使。二十一年(733)，再升为左领军卫郎将、河西讨击副使、左威卫将军、赐紫金鱼袋、清源男，兼检校代州都督。曾经议论皇甫惟明的义弟王昱，感到很遗憾，于是被人所诬陷，贬为东阳府左果毅。河西节度使杜希望谋划占领新城，有人说以忠嗣的才能足以完成，若要取胜，非他不可。希望随即上奏请求，皇上诏令忠嗣赴河西。攻下新城，忠嗣功绩显著，授予左威卫郎将，专管行军兵马。这年秋天，吐蕃大兵南下，以报复新城被占，敌军逼近官军，官军寡不敌众，兵士们都感到害怕。忠嗣于是率领所部策马前进，左右冲杀，阻挡者无不躲开，冲出又折返，杀死数百人，贼兵开始混乱。三军从两翼攻击，吐蕃大败。由于战功显赫，皇上下诏授予左金吾卫将军同正员，不多久又兼左羽林军上.将军、河东节度副使、兼大同军使。二十八年(740)，以本官又兼代州都督、摄御史大夫、兼充河东节度，又加云麾将军。二十九年(741)，替代韦光乘为朔方的节度使，多次加权知河东节度使。这月，田仁琬作为河东节度使，忠嗣依然为朔方节度使。
天宝元年(742)，兼灵州都督。这年北伐，与奚怒皆在桑干河作战，三次将他打败，俘获其大量人马，耀武漠北，凯旋而归。此时突厥叶护新有内难，忠嗣率强盛军队以威震慑，乌苏米施可汗害怕请求投降，却变化拖延不到。忠嗣于是在拔悉密与..逻禄、回纥三个部落之间使用反间计策，攻打米施可汗使之败逃。王忠嗣于是出兵讨伐，夺取其右厢而归，其西叶护及毗伽可敦、男西杀死葛腊哆，率领其部落一千余帐进京朝拜，于是授予左武卫大将军。第二年，又击败怒皆及突厥的军队。从此塞外安定，虏人不敢来犯。天宝三年(744)，突厥拔悉密等九家姓叶护联合攻打乌苏米施可汗，将其首级传到京师。四年(745)，忠嗣被授予御史大夫，充任河东节度采访使。五月，被封为清源县公。
忠嗣年少时以勇敢自负，到了身居将职，又以稳重守边为本职。曾对人说：“当国家安定的时候，作为将领的职责是抚恤军队而已。我不想凭借国家的力量，来捞取个人功名。”训练兵马，缺少份量的一定要补上。有一把重达一百五十斤重的漆弓，曾贮在袋中，表示没有多大用处。军中士卒都日夜思战，由于常常派遣侦探观察敌方的薄弱地方，然后出奇兵攻击，因而士卒喜欢这样做，师出必胜。每次军队出战，便召集各将领交付兵器分发给士兵，虽然是一弓一箭，但都在上面记上用者的姓名，战斗完后收回。如果遗失，就验明其身份治罪。所以人人自勉，兵器充足。
四年(745)，又兼任河东节度采访使。从朔方到云中，边境线长达数千里，在要害地段开拓旧城，有的地方则自己制定规则，开拓边域各数百里。自从张仁..守边四十多年之后，忠嗣继承此事，北塞的胡人又停止了战事。五年(746)正月，皇甫惟明由于在河、陇战败，忠嗣由此担任西平郡太守、判武威郡事，担任河西、陇右节度使。这月，又暂替朔方、河东节度使事。忠嗣佩带四种将印，控制万里，劲兵重镇，都归其掌握，自建国以来，还未曾有过这种事。不久授予鸿胪卿，其余官职如故，又加授金紫光禄大夫，授其一个儿子五品官职。后来频频在青海、积石作战，都大获全胜。不久又在墨离讨伐吐谷浑，占领其全国后凯旋。当初，忠嗣在河东、朔方很长时间，对边疆的情况非常熟悉，很得士卒人心。到了河、陇，对当地风俗人情非常不习惯，又以功名富贵自傲，威望比往日降低。这年四月，坚持让位朔方、河东节度使职务，皇上同意了。
玄宗正在考虑攻占石堡城，下诏令征询攻战的方法，忠嗣上奏说：“石堡城地势险要，吐蕃全力守卫它。如果以疲惫之师攻其坚固的城池，必将被敌杀死数万人，之后战事才能完成。我想所得的不如所失的，请休兵秣马，观察势态发展再夺取它，这是上策。”玄宗由此不高兴。李林甫特别忌妒忠嗣，每天都在寻察他的过失。六年(747)，董延光献计请求攻占石堡城，皇上下诏命令忠嗣分兵接应他。忠嗣勉强服从，延光不高兴。河西兵马使李光弼告危，跑进来相告，等他来时，忠嗣问：“李将军有什么事吗？”光弼上前说“：请商议军情。”忠嗣说“：为什么？”光弼回答：“大夫以士卒为己心，有拒绝董延光的怒色，虽然接受了诏令，实际上是耽误他的谋略。为什么？大夫以数万兵出战，却不悬以重赏，这怎么能鼓起三军的勇气？大夫财帛装满库房，何必可惜以万段的奖赏来堵住谗言之口呢？这次战斗若不能取胜，将归罪于大夫啊。”忠嗣说：“李将军，我忠嗣的决计已定。平生的初愿，难道是追求显贵吗？如今力争一城，得到了它也未能遏制敌人，没有得到它也对国家无害，忠嗣怎么能以数万人的生命去换取一个官职呢？如果皇上责备我，不就是失去一个金吾羽林将军，回朝做侍卫吗！其次，难道失去一个在黔中的辅佐人吗？这些我也心甘情愿了。即使这样，你还是爱护我的。”光弼谢道：“我担心连累大夫，因而向你提出忠告。大夫能遵循古人之事，不是我光弼能达到的。”于是恭敬退出。等到延光逾期未攻下城堡，却上奏说是忠嗣延缓出兵，因此导致战事无功。李林甫又命令济阳别驾魏林诬告忠嗣，声称自己过去在担任朔州刺史，忠嗣任河东节度使时，忠嗣曾经说：“早年与忠王在宫中一起生活，我愿意尊奉太子。”玄宗大怒，召见忠嗣入朝，命令三司详细审讯，几乎被陷害致死。适逢哥舒翰代替忠嗣为陇右节度，承蒙皇上宠爱，因而上奏说忠嗣为冤枉，辞语非常恳切，请求以自己的官职来替忠嗣赎罪。玄宗怒气才稍稍消释。十一月，被贬为汉阳太守。七年(748)，经权衡后又转任为汉东郡太守。第二年(749)暴死，年龄为四十五岁。儿子震，天宝年间(742)任秘书丞。
之后，哥舒翰指挥大军攻打石堡城并占领了此城，却死伤大半，正如忠嗣所言，忠嗣被称为当代名将。在此之前，忠嗣在朔方的时候，每当到集贸市场时，就以高价买马来引诱，各蕃听说后，都竞相来交换，来了便买。所以蕃人的马匹越来越少，而汉军越来越壮大。等到了河、陇两地，又上奏请求迁徙朔方、河东的战马九千匹用来补充军队，其队伍又有了壮大。到了天宝末年，战马繁殖增长。宝应元年(762)追赠予兵部尚书。i1387( )