陈子昂劝他分麾下万人为前驱，击败契丹。武攸宜以他为儒生，不采纳。数日后，陈子昂再次进计，武攸宜大怒，将他改署军曹。陈子昂于是不再说话。契丹人乘胜侵扰幽州，攻陷城池，劫掠官吏和百姓，武攸宜派部将攻击他们，不能取胜。又派左金吾大将军、河内王武懿宗为大总管，御史大夫娄师德为副大总管，右武卫将军沙咤忠义为前军总管，率兵三十万以讨伐。在后突厥默啜的帮助下，孙万荣被击败。七月二十四日，武攸宜从幽州回师献俘。武则天赦天下，改元为神功。武攸宜担任左羽林大将军。699年七月，武则天命令建安王武攸宜留守西京，接替会稽王武攸