沙漠后与以逸待劳的匈奴伊稚斜单于部相遇，利用武钢车阵击溃匈奴主力，掩杀至匈奴要塞赵信城后将其捣毁。匈奴从此无力对汉朝造成大的战略威胁。经过卫青、霍去病之战后，史载“匈奴远遁，而漠南无王庭”，不过此战的胜利仅是短暂的，霍去病也失去了生擒伊稚斜单于的机会。至到前112年，其子乌维单于与羌人联手夹击汉朝，此时羌人发动十万军队，攻故安（甘肃临洮南），围包罕（甘肃临夏），而乌维单于则攻入五原郡（今内蒙古），杀当地太守。汉武帝于次年聚积18万骑兵北巡，拟以此显示国力震慑匈奴。到了晚年