突厥默啜可汗被拔曳固部落袭杀，部下大多都投降唐朝，被安置在河曲地区。不久，毗伽可汗继位，突厥降户都逐渐萌生叛意。王晙得知后，便上奏朝廷，认为突厥是迫于形势方才归顺唐朝，让他们久居边境会引发祸患，建议胁之以威，诱之以利，并将他们迁徙到黄河以南，使其逐渐汉化。同时王晙还认为，如果不将突厥降户安置在内地，等到黄河封冻，必将发生变故，结果，朝廷尚未答复，突厥降户便已反叛。
唐玄宗诏命王晙率并州军队渡河平叛，王晙抄小路进军，轻骑奔袭，不料夜遇暴风雪，难以行进。王晙担心耽误时间，对神灵祷告道：“如果我不应该出兵讨贼，就惩罚我一个人好了，为什么要连累众将士？如果我是忠心为国，就请上天停止下雪，调转风向，助我讨贼成功。”随即，风停雪止，王晙遂率军急驰。这时，叛军分成两路逃跑，王晙沿东路追击，斩首三千，战后，王晙升任左散骑常侍、朔方行军大总管，又改任御史大夫。
散居在受降城附近的部落与仆固都督勺磨暗中勾结突厥，企图攻占受降城，王晙闻讯后，秘奏玄宗，然后将他们引诱入中受降城，全部诛杀。不久，王晙被授为兵部尚书，充任朔方军大总管。兰池胡人康待宾发动叛乱，攻陷六胡州，进逼夏州，唐玄宗诏命王晙与陇右节度使郭知运一同平叛。王晙认为单凭朔方军便能平叛，因此奏请皇帝，要求让郭知运返回陇右。但是，奏疏未报，郭知运便已赶到，并因此对王晙不满。
不久，王晙生擒康待宾，进爵清源县公。郭知运纵兵攻打已经被王晙招降的叛军，投降的叛军以为被王晙出卖，纷纷逃走，再次反叛。唐玄宗认为王晙未能平定胡人叛乱，将他贬为梓州刺史。
唐玄宗北巡，改并州为北都太原府，任命王晙为吏部尚书兼太原府尹，接替张说担任兵部尚书、同中书门下三品，并加金紫光禄大夫。王晙又兼任朔方军节度大使，统领河西、陇石、河东、河北诸军。唐玄宗到南郊祭天，让王晙回京参加大典，但王晙恐怕突厥趁机入侵，上表推辞，受到玄宗的嘉勉。这时，许州刺史王乔的家奴状告王乔与王晙暗中勾结，意图谋反，玄宗便命侍中源乾曜、中书令张说进行调查，王晙虽无反意，但玄宗还是以前次违诏为罪名，将他贬为蕲州刺史。王晙去世时，终年七十余岁，追赠尚书左丞相，谥号忠烈。