唐在云南的活动始于618年。朝廷任命段纶为益州（位于今四川成都的一座唐朝要塞）总管，赋予他统筹云南全局的大权——他可以便宜行事，无须唐廷批准便可以向降服的部落首领授予官号。6高祖为笼络当地部落首领，任命今昆明地区的一个主要部落首领爨弘达为昆州（治所位于今昆明附近）刺史，7特别恩准并协助他将被隋廷处决的父亲的遗体运送回家乡厚葬。唐廷此举令爨弘达深受感动，他成为唐朝的坚定支持者。段纶不失时机地利用爨弘达对唐的感激之情，为唐在爨弘达的领地谋取利益。他立即派下属俞大施前往南宁（今云南曲靖，距昆明东北约一百二十公里），劝说当地部落归顺唐朝，8西爨首领率先向唐称臣。9三年后的621年，唐朝官员吉弘纬也从相邻的嶲州（治所在今四川西昌）抵达南宁，10成功地争取到了当地更多部落。11嶲州、戎州（治所在今四川宜宾）及郎州（治所在今云南曲靖）是唐初中原王朝进入云南的三大前哨。由于这些官员的活动，唐廷在当地设置了三十多个羁縻府州，任命当地部落首领为刺史、县令。唐廷为了加强统治，于621年置姚州（治所在今云南姚安以北），监督唐朝法令在这些羁縻府州的执行情况。12
然而，有效统治这些地区殊非易事。部落民众桀骜不驯，唐地方官吏贪腐成风，对当地百姓横征暴敛，常常迫使他们揭竿而起。大权独揽的段纶就是最好的例子。他为人狂傲，凭自己意愿判人死刑，肆无忌惮地滥用权力，唐廷不得不将他从益州召回长安。13段纶被调离后，云南羁縻府州的情况非但没有改善，反而在爨弘达死后更加恶化。当地部落首领为获得更多权力，请求唐廷把他们在昆州及其他羁縻府州的职位变为世袭。唐廷自己也承认，派往云南的官员大多“贪纵，远民患之，有叛者”。14
韦仁寿是少有的例外。他原是嶲州都督府的官员，因政绩卓著于624年被高祖任命为校检南宁州都督，职责是每年巡视、安抚当地部落。韦仁寿为人宽厚，熟谙边疆事务。他毫不犹豫地接受了使命，率领五百多名士兵全面巡视西洱河地区（今云南西北的洱海地区）。据说，当地很多部落首领仅仅听说韦仁寿到来，便决定归顺唐朝。部落首领纷纷前去拜见韦仁寿，他先后在这个地区设置了七个州、十五个县，命当地部落首领管理。韦仁寿在南宁短暂逗留期间，执法清正严明，令当地民众心悦诚服。他动身返回嶲州时，当地部落首领含泪挽留道：“天子遣公都督南宁，何为遽去？”韦仁寿回答说，南宁的防御尚不健全。部落首领马上招集部众修筑城墙，建造衙府，不到十日便初具规模。此时韦仁寿只能以实情相告：“吾受诏但令巡抚，不敢擅留。”送别韦仁寿时，部落首领们有的号啕大哭，有的黯然泪下。他们派自己的儿子随其一同前往嶲州进献方物。后来，韦仁寿在624年阴历七月返回朝廷，向皇帝汇报巡察南宁的情况。高祖对他的表现非常满意，将他调往南宁，并派兵戍守南宁城。15
但是，韦仁寿在南宁的仁政只是个例，而非唐统治云南的常态。七世纪五十年代之前，唐朝的势力扩张一般都会遭到当地人抵抗。直到648年唐廷采纳了刘伯英的建议，向云南各部落施加更大的压力后，局面才开始对唐有利。刘伯英是嶲州总管，他奏请唐廷出师，“以通西洱、天竺之道”。唐廷组织了一次大规模军事行动，动员四川十三个州的兵力，由梁建方统领。行动的首要目标是今四川西南盐边地区的各部落。梁建方的军队在一次血战中斩杀敌人数千，其他人被迫逃入偏远山谷。然后他派出信使，说服惊魂未定的部落民众投降，陆续有七十个部落前来归附，共十万九千三百户。他们被编入几个县，原来的部落首领被任命为县令。梁建方的使者随后南下西洱河地区。这位不速之客让当地的一名部落首领惊恐万状，他早已听闻唐军在四川的军事行动，如今打算乘船悄悄逃走。但唐使说服他向唐称臣最符合他的利益。结果，他和该地区另外几十个部落的首领都成了唐廷的臣子，其中三人还觐见太宗，得到唐廷封号。16从649到656年，唐军多次对云南北部用兵。17随着越来越多的部落首领归附唐朝，18唐廷于664年在这里设置姚州都督府，下辖二十二个州。这是唐朝直接统治云南北部和西北部的标志。19