太子瑛既死，李林甫数劝上立寿王瑁。上以忠王玙年长，且仁孝恭谨，又好学，意欲立之，犹豫岁馀不决。自念春秋浸高，三子同日诛死，继嗣未定，常忽忽不乐，寝膳为之减。高力士乘间请其故，上曰：“汝，我家老奴，岂不能揣我意！”力士曰：“得非以郎君未定邪？”上曰：“然。”对曰：“大家何必如此虚劳圣心，但推长而立，谁敢复争！”上曰：“汝言是也！汝言是也！”由是遂定。六月，庚子，立玙为太子。
辛丑，以岐州刺史萧炅为河西节度使总留后事，鄯州都督杜希望为陇右节度使，太仆卿王昱为剑南节度使，分道经略吐蕃，仍毁所立赤岭碑。
突骑施可汗功禄，素廉俭，每攻战所得，辄与诸部分之，不留私蓄，由是众乐为用。既尚唐公主，又潜通突厥及吐蕃，突厥、吐蕃各以女妻之。苏禄以三国女为可敦，又立数子为叶护，用度浸广，由是攻战所得，不复更分。晚年病风，一手挛缩，诸部离心。酋长莫贺达干、都摩度两部最强，其部落又分为黄姓、黑姓，互相乖阻，于是莫贺达干勒兵夜袭苏禄，杀之。都摩度初与莫贺达干连谋，既而复与之异，立苏禄之子骨啜为吐火仙可汗，以收其馀众，与莫贺达干相攻。莫贺达干遣使告碛西节度使盖嘉运，上命嘉运招集突骑施、拔汗那以西诸国；吐火仙与都摩度据碎叶城，黑姓可汗尔微特勒据怛逻斯城，相与连兵以拒唐。
太子将受册命，仪注有中严、外办及绛纱袍，太子嫌与至尊同称，表请易之。左丞相裴耀卿奏停中严，改外办曰外备，改绛纱袍为朱明服。秋，七月，己巳，上御宣政殿，册太子。故事，太子乘辂至殿门。至是，太子不就辂，自其宫步入。是日，赦天下。己卯，册忠王妃韦氏为太子妃。
杜希望将鄯州之众夺吐蕃河桥，筑盐泉城于河左，吐蕃发兵三万逆战，希望众少，不敌，将卒皆惧。左威卫郎将王忠嗣帅所部先犯其陈，所向辟易，杀数百人，虏陈乱。希望纵兵乘之，虏遂大败。置镇西军于盐泉。忠嗣以功迁左金吾将军。
八月，辛巳，勃海王武艺卒，子钦茂立。
九月，丙申朔，日有食之。
初，仪凤中，吐蕃陷安戎城而据之，其地险要，唐屡攻之，不克。剑南节度使王昱筑两城于其侧，顿军蒲婆岭下，运资粮以逼之。吐蕃大发兵救安戎城，昱众大败，死者数千人。昱脱身走，粮仗军资皆弃之。贬昱括州刺史，再贬高要尉而死。
戊午，册南诏蒙归义为云南王。
归义之先本哀牢夷，地居姚州之西，东南接交趾，西北接吐蕃。蛮语谓王曰诏，先有六诏：曰蒙舍，曰蒙越，曰越析，曰浪穹，曰样备，曰越澹，兵力相埒，莫能相壹；历代因之以分其势。蒙舍最在南，故谓之南诏。高宗时，蒙舍细奴逻初入朝。细奴逻生逻盛，逻盛生盛逻皮，盛逻皮生皮逻阁。皮逻阁浸强大，而五诏微弱；会有破渳河蛮之功，乃赂王昱，求合六诏为一。昱为之奏请，朝迁许之，仍赐名归义。于是以兵威胁服群蛮，不从者灭之，遂击破吐蕃，徙居大和城；其后卒为边患。
冬，十月，戊寅，上幸骊山温泉，壬辰，上还宫。
是岁，于西京、东都往来之路，作行宫千馀间。
分左右羽林置龙武军，以万骑营隶焉。润州刺史齐澣奏：“旧自瓜步济江，迂六十里。请自京口埭下直济江，穿伊娄河二十五里即达扬子县，立伊娄埭。”从之。
开元二十七年己卯，公元七三九年春，正月，壬寅，命陇右节度大使荣王琬自至本道巡按处置诸军，选募关内、河东壮士三五万人，诣陇右防遏，至秋末无寇，听还。
群臣请加尊号曰圣文；二月，己巳，许之，因赦天下，免百姓今年田租。
夏，四月，癸酉，敕：“诸阴阳术数，自非婚丧卜择，皆禁之。”
己丑，以牛仙客为兵部尚书兼侍中，李林甫为吏部尚书兼中书令，总文武选事。
六月，癸酉，以御史大夫李适之兼幽州节度使。
幽州将赵堪、白真陁罗矫节度使张守珪之命，使平卢军使乌知义邀击叛奚馀党于横水之北；知义不从，白真陁罗矫称制指以迫之。知义不得已出师，与虏遇，先胜后败；守珪隐其败状，以克获闻。事颇泄，上令内谒者监牛仙童作察之。守珪重赂仙童，归罪于白真陁罗，逼令自缢死。仙童有宠于上，众宦官疾之，共发其事。上怒，甲戌，命杨思勖杖杀之。思勖缚格，杖之数百，刳取其心，割其肉啖之。守珪坐贬括州刺史。太子太师萧嵩尝赂仙童以城南良田数顷，李林甫发之，嵩坐贬青州刺史。
秋，八月，乙亥，碛西节度使盖嘉运擒突骑施可汗吐火仙。嘉运攻碎叶城，吐火仙出战，败走，擒之于贺逻岭。分遣疏勒镇守使夫蒙灵察与拔汗那王阿悉烂达干潜引兵突入怛逻斯城，擒黑姓可汗尔微，遂入曳建城，取交河公主，悉收散发之民数万以与拔汗那王，威震西陲。
壬午，吐蕃寇白草、安人等军，陇右节度使萧炅击破之。
甲申，追谥孔子为文宣王。先是，祀先圣先师，周公南向，孔子东向坐。制：“自今孔子南向坐，被王者之服，释奠用宫悬。”追赠弟子皆为公、侯、伯。
九月，戊午，处木昆、鼠尼施、弓月等诸部先隶突骑施者，皆帅众内附，仍请徙居安西管内。
太子更名绍。
冬，十月，辛巳，改修东都明堂。
丙戌，上幸骊山温泉；十一月，辛丑，还宫。
甲辰，明堂成。