赴洮南，与乌泰叛军展开激战，叛军伤亡惨重，四处逃散，乌泰本人逃跑。
8日，吴俊升部克复嘎喜喇嘛庙。乌泰所部叛军遭到重创后，迁怒于当地汉族居民，杀害镇东县商民300余人，焚毁房屋，掠夺财物，奸淫妇女，惨烈异常。
9月13日，吴俊升所部奉军攻克乌泰叛乱据点葛根庙，并克复乌泰王府。
乌泰携全家老小败逃索伦山，叛乱基本平息。10月16日，吴俊升因剿灭乌泰叛匪有功，晋升为陆军少将，授勋五位，获四等嘉禾章。
12月获三等文虎章。吴俊升平乌泰叛乱之胜利，粉碎了沙俄分裂的阴谋，维护了国家的统一和民族团结。
吴俊升也因此以骁勇善战，剿匪严厉果敢扬名，威震塞外。
1913年5月，吴俊升被授予陆军中将衔。8月，外蒙叛军4000余人在沙俄唆使下进犯辽源（今吉林省双辽县），被吴击败。