吐蕃人乘大唐國內安史之亂，強占了河湟、河西、隴右的廣大地區。公元847年，唐宣宗即位，決心收復河西吐蕃失地，很快唐軍一舉收復了三州七關，並乘勝推進，河湟故地得到光復。唐軍東線勝利的消息傳到敦煌，大大鼓勵了沙州漢人。
早有預謀起義的張議潮,於公元848年率領沙州人民發動了起義，同時協助張議潮起義大軍的,還有安景旻領導的粟特軍與閻英達將軍統領的吐谷渾、通頰部落軍，在這三支重要起義力量的進攻下，趕走了吐蕃統治者，收復了瓜沙二州。
之後張議潮等分書表文，各派使節共有包括張議潮使節、僧人代表團、各民族代表團等十路出使唐朝長安獻捷表達歸順之心。唐宣宗很是高興，嘉獎了沙州各路使節，並封職張議潮，命他繼續收復河西失地。
849年，起義大軍又收復甘州(張掖)和肅州(酒泉)二地，第二年攻克伊州(哈密)。於是張議潮派張議譚再次出使中原唐廷，獻河西十一州地圖與戶籍，851年十一月,唐朝在沙州設立了歸義軍，張議潮任節度使。861年張議潮率軍攻克了吐蕃人在河西的最後一個據點涼州武威，至此河西全境歸義唐朝。
晚唐敦煌歸義軍張淮深統治時期，張議潮的女婿、曾在歸義軍收復涼州等戰役中屢立奇功的索勛，領墨離軍駐守歸義軍重地瓜州，成為瓜州的最高地方長官。索勛在瓜州時，首先帶領州人治理水利，發展生產，又全面維修了瓜州城，使得瓜州的經濟和防守形成對歸義軍沙州的有效輔助作用。
後來張淮深被殺，歸義軍政治動盪，索勛以瓜州為依託，也於892年發動軍事政變，帶領墨離軍，衝進沙州城，奪取了歸義軍的統治權，自任州事，做了實際上的歸義軍節度使。但是當時張氏的力量仍然很大，張議潮的第十四女領自家李氏諸子，於894年又從索勛手中奪回了統治權，扶侄男張承奉為節度使，索勛被殺。
張承奉之時，歸義軍政權的統治僅限在瓜沙二州。唐朝滅亡後，朱溫建立了後梁王朝，歸義軍是唐朝的地方藩鎮，張承奉不滿於朱溫的篡權自立，在唐亡之後也割據一方，伺機謀求獨立。張承奉年少氣盛，也想做一個有作為的人物。他敢於衝破世俗力量的左右，建立敦煌西漢金山國。面對東西回鶻的夾擊，又要處理敦煌周圍的其他少數民族關係。在這樣的困境中，張承奉不甘心自己的處境，雄心勃勃，試圖恢復祖父張議潮和父輩張淮深時期的形勢，而統治河西。
金山國建國之初，首先打敗了西邊的樓蘭。在這樣的情形下，甘州回鶻先發制人，於906年發動了對金山國的戰爭。戰爭一開始，金山國設在「金河東岸」即今酒泉討來河以東的東線前沿被很快突破了，回鶻大軍直抵瓜州，白馬將軍慕容氏一面在瓜州的懸泉一帶阻擊敵人，一面派人通知沙州。
很快瓜州失守，回鶻人直抵沙州城下，在城東安營紮寨，金山國天子張承奉親領一萬人的馬步軍迎戰，文臣宋中丞、張舍人也參加了戰鬥，張舍人捐軀沙場，這場戰爭異常艱苦，金山國上下好不容易才打退了甘州回鶻的進攻。但很快回鶻人又反撲過來，第二次戰爭打響了。由於金山國名將陰仁貴、張西豹、羅通達等人的奮力抵抗，回鶻人又被打了回去。
911年七月，回鶻人再度起兵，回鶻大軍直抵沙州城下，由回鶻可汗之子狄銀挂帥指揮。當時金山國派羅通達前往吐蕃求救，但時間來不及了，金山國的力量根本無法抵擋回鶻人的猛烈進攻。於是張承奉派大宰相、高僧大德和敦煌貴族耆壽為代表的求和團前往回鶻營帳，向回鶻可汗呈交《沙州百姓一萬人上回鶻天可汗狀》，詳細陳述戰爭的前後，及金山國和談的條件。
和回鶻人談判的結果，最終兩家建立盟友關係，回鶻可汗是父，金山國天子是子，張承奉放棄金山國天子稱號，而改稱敦煌國天王，金山獨立性沒有改變，放棄大唐的紀年而改用干支紀年。
公元914年，敦煌王張承奉卒，後繼無人，州人公推曹議金主持州事。曹議金(935年)，唐末五代沙州人，張氏歸義軍節度使索勛的女婿，因為索勛是張議潮的女婿，那麼曹議金就是張議潮的外孫女婿了，是曹氏歸義軍首任節度使。
後唐乾化四年(914年)後開始掌管瓜沙，開始名為曹仁貴，自稱為節度兵馬留後，後更名為曹議金。龍德二年(922年)自稱「托西大王」。後唐同光元年(923年)以管內軍民百姓之名向中原王朝求族節，得莊宗的封認。曹議金任歸義軍節度使期間，僅限在瓜沙二州之間，敦煌的處境較為艱難.
當時的政治形勢對他極其不利，甘州回鶻仍是沙州歸義軍所面臨的最強悍的敵人。於是曹議金一面和東邊的甘州回鶻議和，採取政治聯姻的方式，接受了前任金山國時期張承奉與甘州回鶻訂立的「父子之國」的條約，娶甘州回鶻天睦可汗之女天公主為妻，進行政治聯姻，後來又將自己的兩個女兒分別嫁給了新任的甘州回鶻可汗阿咄欲與于闐國王李聖天，這些舉措為他贏得了極好的周邊環境與民族關係，使得歸義軍可以較為安心地發展。
慢慢地歸義軍在政治、經濟、文化各個方面都得到了復甦與發展，雄才大略的曹議金在積蓄實力之後，於925年發動對甘州回鶻的全面戰爭。歸義軍著名戰將羅盈達、渾子盈、張明集、張懷慶、薛善通、陰善雄、李紹宗等都參加了這次東征。
歸義軍軍隊在玉門、酒泉、張掖等地與敵軍展開了激烈的戰鬥，戰火一直燒到甘州回鶻國都張掖城下，回鶻終於屈服。於是曹議金和回鶻可汗重新訂立條約，改變了過去「可汗是父，天子是子」的屈辱關係，而是反過來以歸義軍節度使為父，甘州回鶻可汗為子，終於為金山國雪恥。
曹氏曹延祿執政晚期，歸義軍再度與甘州回鶻發生戰爭，引起瓜沙民眾的不滿。咸平五年（1002），歸義軍內部發生兵變，曹延祿與其弟曹延瑞被迫自殺。延祿的族子曹宗壽在眾人推舉下掌握了歸義軍政權，宋廷遂任命曹宗壽為歸義軍節度使。正是這個曹宗壽把瓜、沙兩州各佛寺收藏的經卷文書共約四五萬件秘密運送到了沙州（今甘肅敦煌），封存在了莫高窟中。
戰爭和內亂使曹氏歸義軍政權迅速衰落，而沙州地區的回鶻勢力在這一時期卻得到了迅速發展，成為與歸義軍政權抗衡的重要力量。此時，歸義軍政權已不堪一擊，任何外來的攻擊和內部的騷亂都足以使其傾覆。這使得在歸義軍政權庇護下的沙州佛教勢力感到極度恐慌。曹宗壽卒，曹賢順襲位，遣使入貢宋廷，授歸義軍節度使。
天禧四年（1020）和天聖元（1023），曹賢順曾兩次向宋廷進貢物品。又以沙州回鶻王銜遣使朝貢於遼國，遼封其為敦煌王。並親自朝賀遼國。景祐三年（1036）李元昊滅亡歸義軍政權，曹賢順向高昌回鶻求救未果後向西夏投降。
歸義軍是唐宣宗大中五年(公元851)至宋仁宗景祐三年(公元1036)的沙州地方政權武裝。由唐朝名將張議潮建立，並推翻了當時吐蕃貴族對沙州長達六十年的統治。後因內亂，幾經周折，歷經185年的歸義軍政權最終被被李元昊所滅。