深入瀚海沙漠三千里（1500多公里），出鸡鹿塞（内蒙古磴口县西北七十公里），南单于走出满夷谷，度辽将军邓鸿出稠阳塞（今固阳），三军在涿邪山会师，大败北匈奴于稽洛山，至达和渠北醍海（屠申海），杀一万三千多人，俘虏无数。后登燕然山（今蒙古国杭爱山），命中护军班固在燕然山刻石记功，班固作《封燕然山铭》，其辞曰：“铄王师兮征荒裔，剿兇虐兮截海外，夐其邈兮亘地界，封神丘兮建隆嵑，熙帝载兮振万世”，然后班师。燕然山大捷使窦宪洗脱罪名，更获封大将军。两年后的永元三年（91年），窦宪再次精兵出击，遣右校尉耿夔、司马任尚