八月，经过数年的休养生息，迷唐的势力逐渐恢复，他率领八千羌兵，卷土重来，侵扰陇西郡。一时间，西北边疆警报四起。迷唐还派遣使者，游说西羌各部族一同反叛大汉，诸多羌人部落纷纷响应，很快便集结起三万兵力，声势浩大。叛军所过之处，烧杀抢掠，甚至斩杀了东汉派驻当地的长史，气焰极为嚣张。
刘肇得知陇西告急，当即任命征西将军刘尚、越骑校尉赵世等人为将，率领三万汉军精锐，星夜驰援陇西。汉军与羌人叛军在陇西展开了一场激战，刘尚、赵世身先士卒，汉军将士士气如虹，最终大破羌人叛军，斩首数万级。迷唐再度兵败，率领残部狼狈逃窜，西羌的叛乱势头暂时得到遏制。
次年（98年），东汉朝廷改变策略，派遣使者耿谭前往西羌各部招抚。耿谭晓之以理，动之以情，向羌人部落宣扬大汉的威德与恩惠。迷唐走投无路，加之部众离散、粮草匮乏，只得率领烧当羌部众归降东汉，亲自前往洛阳朝见刘肇，纳贡称臣。
迷唐归降之后，刘肇宽厚待之，下诏准许他率领烧当羌部众返回昔日的聚居地大小榆谷居住。然而，迷唐却心有余悸，他向朝廷奏称，汉军在大小榆谷修筑河桥、设置要塞，军队往来无常，部族难以安心居住；况且历经数次战乱，烧当羌部众已不足两千人，饥寒交迫，难以立足。于是，迷唐请求率领部众迁居金城郡境内，不愿再远出边塞。
护羌校尉吴祉等人见状，为了安抚迷唐，赏赐给他大量的金帛财物，让他购置充足的粮食与牲畜，再率领部众返回塞外。然而，烧当羌部众却对朝廷的意图心存疑虑，认为这是朝廷的阴谋，想要趁机将他们一网打尽。
永元十二年（100年），迷唐终究还是未能放下猜忌之心，再度率领部众反叛，号召湟中地区的诸多胡人部落一同作乱，四处抄掠财物，随后率领叛军退回赐支河一带，整顿兵马，不断派兵侵扰东汉边塞，西北边疆再度陷入动荡之中。
永元十三年（101年）八月，护羌校尉周鲔与金城太守侯霸决定彻底解决西羌之乱，二人率领汉军出塞，直奔赐支河畔的羌人巢穴，在允川与迷唐的叛军展开决战。汉军将士奋勇冲杀，大破烧当羌叛军，迷唐的势力自此彻底瓦解，无力再与大汉抗衡。此役之后，烧当羌部众六千余人归降东汉朝廷。为了彻底消除西羌的叛乱隐患，朝廷下令将这批降众分别迁徙到汉阳、安定、陇西三