元狩四年的漠北战役，大将军卫青领兵五万从定襄出兵，霍去病领兵五万从代郡出兵，随军战马十四万匹，步兵辎重队几十万人。

霍去病不理会个人恩怨，任用李敢做大校，担当副将，又毫不避讳地大胆重用匈奴降将复陆支、伊即轩等人，旗下汇聚了一批能征善战、勇敢无畏的从将。这只虎狼之师在大沙漠地带纵横驰骋，行军两千多里，与匈奴三大军力之一的左贤王相遇。

虽然是在匈奴的腹地打匈奴，但霍去病对匈奴的地形气候十分熟悉，冒险抛开辎重队，深入敌人后方，采用取食于敌，就地补给的策略，他率领的马上军队比匈奴的骑兵更灵活、更迅捷、更勇猛，将左贤王部打得大败。捕获单于近臣章渠，诛杀匈奴小王比车耆，斩杀匈奴左大将，夺取了左贤王部的军旗和战鼓，匈奴军心大乱。随后又快速翻越离侯山，渡过弓闾河，捕获匈奴屯头王和韩王等三人，以及将军、相国、当户、都尉等八十三人。共斩杀匈奴七万余人，匈奴左贤王部几乎全军覆灭。

卫青率部北进一千多里，穿过大漠，遭遇匈奴单于所率主力精骑。卫青将军下令军中以武刚车环列为营应战，又命人将匈奴在赵信城积攒的粮食物资全部焚毁，失去补给的单于大军失去作战力，汉军趁乱斩杀匈奴近两万人。

卫青一则因为刘彻的叮嘱，因为一连串的前例，刘彻迷信地认为李广打仗运气不好，二则因为想让公孙敖立下更多战功，所以虽然李广一再请求做前锋，但仍旧只让李广做了策应。李广在沙漠中再次迷路，未能与匈奴交战，又错失了一次封候机会，白发将军悲愤交加下，在卫青面前挥剑自刎。

虽然汉军的胜利中蒙着一点李广自尽的阴影，但毕竟是汉朝开国以来，对匈奴的史无前例，和也许再无来者的巨大胜利。

至此，继元朔五年卫青将军灭杀匈奴右贤王部众后，汉朝匈奴之间历经整整五年的交战，匈奴三大主力：