这一仗的胜利，进一步巩固了朔方要地，彻底消除了匈奴对京师长安的直接威胁，并将匈奴左右两部切断，以便分而制之。
次年二月和四月，新任大将军的卫青两度率骑兵出定襄，前后歼灭匈奴军队一万多人，扩大了对匈奴作战的战果，迫使匈奴主力退却漠北一带，远离汉境。
河西之战，又称河西走廊争夺战，因为是东方至西域的通路，具有重要的战略地位，这时它仍在匈奴的控制之下，对汉朝的侧翼构成威胁。
汉廷为了打通通西域的道路和巩固西部地区，遂决定展开河西之役，为此，组织强大的骑兵部队，委派青年将领霍去病出征河西匈奴军。
元狩二年公元前某年，霍去病率精骑万人出陇西，越乌鞘岭，进击河西走廊的匈奴，他采取突然袭击的战法，长驱直入，在短短的六天内连破匈奴五王国。
接着翻越焉支山千余里，与匈奴军鏖战于皋兰山下，连战皆捷，歼敌近九千人，斩杀匈奴名王数人，俘虏浑邪王子及相国、都尉多人，凯旋而还。
同年夏天，汉武帝为了彻底聚歼河西匈奴军，再次命令霍去病统军出击。为了防止东北方向的匈奴左贤王部乘机进攻，他又让张骞、李广等人率偏师出右北平，攻打左贤王，以策应霍去病主力的行动。
这一次，霍去病率精骑数万出北地郡，绕道河西走廊之北，迂回纵深达一千多公里，远出敌后，由西北向东南出击，以秋风扫落叶之势，大破匈奴各部。
在祁连山与合黎山之间的黑河流域与河西匈奴主力展开决战，杀敌三万余人，取得决定性胜利，霍去病共俘获匈奴名王五人及王母、王子、相国、将军等百余人，收降匈奴浑邪王部众四万，全部占领河西走廊地区。
从这一系列的大战之中，可以看出汉朝还是很强大的，竟然数战连捷，竟然把匈奴人打的这么惨。
甚至在一番吹嘘之后，更是经常宣传什么，霍去病与卫青完成了史无前例的光辉战绩后，匈奴便如同丧家之犬，自此远遁漠北没落无踪。
人们也一般认为自此之后汉匈战争应当告一段落，匈奴将再也不能对汉朝构成威胁，甚至被赶跑道西方祸害罗马去了。
然真正的情况如何，匈奴并未停止对汉庭的袭扰，同时还进一步加强了对河西走廊及西域地区的争夺和控制，也就是说汉武帝根本就没将匈奴人打服，因为人家后续还是经常南下劫掠，甚至仇恨出来了，打的更惨烈。
汉武帝统志后期，为了打击匈奴的扰边和确保西域，汉军曾经多次向漠北进军，而这些进军的结果，大多是难以启齿的失利或无果。
元鼎六年公元前一一一年，为了反击匈奴日益频繁的侵扰，汉武帝令故太仆公孙贺率一万五千骑兵，从骠侯赵破奴将一万余骑兵，出塞寻歼匈奴军，两人长途奔袭至今天乌兰巴托附近的浮苴井，吊毛没捞着。
太初二年公元前一零三年春，汉武帝命浞野侯赵破奴将两万骑兵出朔方，接应在内乱中投诚降汉的匈奴左大都尉，赵破奴与左大都尉相约在浚稽山汇合，汉军将到浚稽山时，左大都尉准备起事却失败遭到单于反杀。
赵破奴见匈奴军来攻，挥军击溃前来进攻的匈奴军，捕俘数千人，撤至距汉境仅有数百里时，遭遇匈奴军数万骑的团团包围。
两军大战，赵破奴乘夜出营寻找水源，却被匈奴军擒获，匈奴随即向汉军发动猛攻，汉军因为丧失将领而群龙无首，两万骑兵尽数命丧边境之上，不可谓不惨烈。
公元前一百年，汉朝使者苏武被匈奴使者扣留，汉武帝听闻后于次年派遣军队再次进攻匈奴，天汉二年公元前九九年，汉武帝令贰师将军李广利将三万骑兵出酒泉，因杆将军公孙敖率一部骑兵出西河，骑都尉李陵率五千步兵出居延，另派强弩都尉路博德接应公孙敖。
李广利在天山获胜后遭遇匈奴追击，损失惨重，公孙敖无功而返，而仅仅有一支步兵的李陵部队则最为惨烈，这支步兵皆荆楚勇士奇材剑客也，力扼虎，射命中，首战浚稽山便击溃三万匈奴骑兵，杀敌数千。
不料却遭遇匈奴骑兵八万的围追堵截，最终在距离汉朝边境百里之地弹尽粮。李陵无奈投降匈奴，其部下仅有四百余人幸免。
公元前九十年，汉武帝在垂暮之年抱着誓灭匈奴的决心，最后一次出兵匈奴。他命令贰师将军李广利率兵七万出五原，御史大夫商丘成将兵三万出西河，重合侯莽通率四万骑兵出酒泉，大举进攻匈奴。
三路大军十四万，可谓汉武帝后期出兵数量之盛，御史大夫商丘成在浚稽山与匈奴人大战九日，汉军且战且退，杀伤匈奴军甚众，一直战斗至蒲奴水，匈奴军方才退走，重合侯莽通的四万骑兵同样无功而返。
人数最多的李广利率军一路北扫，所向披靡，却因为迫切希望邀功以证明清白，于是令护军率两万骑兵渡过郅居水寻战，汉军两万骑终于与匈奴左贤王部左大将所率两万骑相遇，激战一日，汉军杀左大将，斩杀甚众。
然这边大捷，那边李广利大军，却已经成为深入漠北的孤军，退至速邪乌燕然山，被匈奴孤鹿姑单于亲领五万骑兵拦截，大战之中，匈奴人从背后挖壕沟袭击，汉军全军覆没，李广利投降被杀，汉武帝在位期间的最后一次北伐匈奴也以惨败告终。
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