在河西战役之后,匈奴虽然遭受了严重的打击,但并未停止其边境活动。汉朝内部则因长期对抗而面临巨大的财政问题。为了复苏经济,汉武帝实施了一系列政策,并准备与匈奴进行决战。
两年后,公元前119年,汉武帝再次调动十万大军,由卫青和霍去病率领,以远征漠北为名,对匈奴主力发起攻击。匈奴将人畜转移,只留下精兵在漠北迎敌。当双方遇面时,卫青冷静应对,从侧翼包围,将匙单于的军队团团围住。单于突围逃脱,而卫青派出的五千精兵追击至二百多里,却未能捕捉到单于。这场战斗中,卫青歼敌一万九千人,并夺取大量粮草。
同时,从代郡出发的霍去病也从另一个方向深入漠北,与左、右贤王交战。他凭借强劲攻势,最终俘获了屯头王、韩王等高级官员,以及许多将领和大臣共八十六人。此外,他自损一万,但歼敌七万余人。这两路合计近九万人的损失,使得匈奴元气大伤,其实力日渐衰弱。不过,这场胜利也没有彻底根除匈奴对汉朝边疆构成的威胁。而对于汉军来说,即便取得胜利,也付出了超过两万人的代价。