公元前105年，正月。
匈奴首領烏維單于去世，年幼的兒子烏師廬繼位。烏師廬繼位時，其年紀尚小，被號為「兒單于」。
此時的匈奴已經勢弱，剛剛上位的單于更是年幼，匈奴貴族遂決定將部落再度北遷。
單于本部遷往涿邪山以北左賢王一部遷往朔方以北右賢王一部遷往酒泉、敦煌以北
兒單于繼位之後，殘暴好戰，匈奴內部子民深受其剝削。恰逢天降大雪，北部邊境上的匈奴牲畜凍死者頗多。
漢武帝下令立馬派遣使者誘惑匈奴，想要讓其放鬆警惕，以圖大舉進攻。
不料，漢朝使者剛剛抵達匈奴境內，全部被兒單于扣留。
漢武帝預計大舉進攻之際，匈奴左大都尉突然傳信，聲稱準備謀殺兒單于，帶領匈奴全部投降於漢朝。
匈奴左大都尉因為路途遙遠，想要漢武帝派遣大軍前來接應。
漢武帝聽到消息，馬上下令讓公孫敖修築受降城，準備迎接匈奴左大都尉。
公元前103年，春季。
漢武帝下令讓趙破奴統領兩萬騎兵進抵浚稽山一帶，準備在此會合匈奴左大都尉，待其斬殺兒單于之後，一起前往受降城。
不料，匈奴左大都尉謀殺一事洩露，兒單于誅殺左大都尉，同時下令讓左賢王發兵進攻漢將趙破奴。
趙破奴急忙引兵後撤，預計準備退入受降城防守。
漢軍在撤退路上斬殺一千多匈奴，在距離受降城四百裡之地時，突然被兒單于率領匈奴八萬騎兵包圍。
兩軍相戰至深夜，終於停息戰火。趙破奴趁夜尋找水源，不料被匈奴捕獲，其餘漢軍全軍覆沒，無一生還。
兒單于對此大喜，遂派遣一部分騎兵準備突襲受降城，不料未能順利攻下。兒單于最終選擇劫掠邊境，還軍北撤。
公元前102年。
漢武帝再度下令在五原郡千裡之外修築亭障，派兵駐守。
匈奴兒單于在位僅僅三年，便病逝軍中，兒單于叔父呴犁湖繼位為單于。
呴犁湖剛剛上位不久，便下令在雲中、定襄邊境侵襲，斬殺當地官員，劫掠千餘民眾而還。
與此同時，右賢王一部也引兵侵入酒泉、張掖劫掠千餘民眾。漢將張任當時屯駐玉門關，急忙引兵馳援兩地，擊潰右賢王部，穩定了西北局勢。
漢朝經營邊境地區，往往需要不斷遷民至邊境，以圖最大的可能讓邊境地區得到發展。只是匈奴常用的辦法便是不斷侵襲邊境，劫掠當地民眾，不斷讓邊境民眾減少，以此破壞大漢王朝長時間在邊境屯駐。
呴犁湖在位僅僅一年便去世，呴犁湖弟弟且鞮侯繼位為單于。
且鞮侯單于剛剛上位不久，便說出了一番極度謙卑的話語：
單于乃自謂：「我兒子，安敢望漢天子！漢天子，我丈人行。」
漢武帝對此大為滿意，急忙派遣蘇武攜帶大量財物厚贈匈奴。且鞮侯單于對此大為輕視，自以幾句話就能誘騙漢武帝，還能收到一筆錢財，開始輕視漢朝。
公元前99年，五月。
漢武帝下令三路大軍進攻匈奴：
貳師將軍李廣利統領三萬騎兵，進攻天山一帶，騎都尉李陵統兵五千，掩護大軍輜重因杆將軍公孫敖統領一萬多騎兵，進攻涿邪山一帶強弩都尉路博德統領一萬多騎兵，出兵居延，馳援涿邪山
漢武帝此舉很明顯，就是要直搗黃龍，衝入匈奴腹地。天山、涿邪山都是水草肥美之地，一旦這兩塊地域被漢軍佔領，匈奴面臨的便是巨大的生存危機。
此時的匈奴右賢王已經遷徙至天山一帶遊牧。
大軍開拔之時，李陵恥於為李廣利護衛輜重，和漢武帝訴說要求獨立出軍。
李陵帳下的軍隊長期在河西走廊一帶，帳下兵士有多為荊楚驍勇兵士，戰力彪悍。
李陵預計帶領帳下五千步兵進抵蘭於山一帶，迫使匈奴單于分兵防守，讓李廣利所統領的五萬大軍順利進攻天山一帶。
漢武帝以馬匹缺少拒絕李陵，李陵上書自己五千步兵就可以出戰。
漢武帝最終許之，並且讓路博德在半路接應李陵。路博德是大漢老將，同樣恥於接應小將李陵。他上書漢武帝此時匈奴戰馬肥壯，準備讓李陵明年春天出戰。
漢武帝收到路博德書信之後，勃然大怒。
李陵剛剛信誓旦旦的要獨立出軍，為何此時路博德卻讓他春季出兵？
漢武帝懷疑李陵開始畏戰，串通路博德上書，以圖達到避免自己出兵的目的。
漢武帝下令讓李陵九月火速出兵，行軍至浚稽山一帶偵查敵情，如果沒有發現匈奴兵，便退回受降城休整。
李陵遂帶領五千步兵，同時用戰車運輸弓箭百餘萬，以圖和匈奴作戰。李陵大軍從居延出發，一直進抵浚稽山，將大軍屯駐於此，繪製附近地形圖，派遣帳下士兵傳至漢武帝。
李陵進抵浚稽山後不久，匈奴單于便統領三萬騎兵逼近浚稽山，屯聚高地，包圍李陵，李陵困守於山谷中。
看著即將逼近的匈奴騎兵，李陵果斷下令用戰車圍繞成環形，防止匈奴兵騎兵衝擊陣營。
穩定局勢的李陵開始整頓陣營，以盾兵置於前軍，弓弩兵置於後軍。
匈奴單于看著李陵僅有五千多的士兵，遂下令猛攻，沒想到李陵帳下弓弩手姐善射能手，箭無虛發，匈奴騎兵的進攻損失慘重。
匈奴兵準備撤退至高地，不料李陵下令追擊，殺敵一千多人。
李陵自知兵少，逼退匈奴騎兵之後，開始迅速引兵南撤，想要退回到居延一帶構築的遮虜障中。
李陵在撤退途中四戰四捷，匈奴單于懼於李陵帳下士兵兇猛，已經準備撤軍。
恰逢此時李陵帳下的一名軍候管敢，因為被為校尉羞辱，遂一怒之下投降了匈奴。
他果斷告知匈奴單于軍情，李陵並無援軍，只是孤軍奮戰，李陵正準備分兵南撤。
匈奴單于得知消息大喜，急忙派騎兵繼續追擊匈奴。最終，李陵在鞮汗山一帶繼續和匈奴交戰，最終兵敗投降。
李陵兵敗投降之後，其餘三路大軍相繼進軍。
路博德僅僅是擊潰西河外圍一帶的少量匈奴，便進抵涿邪山一帶，與公孫敖會師。
這兩路大軍因為未曾遇到匈奴，無功而返。
原來，匈奴單于擊潰李陵之後，迅速引兵進抵天山一帶，馳援右賢王。
當時，李廣利統領的五萬大軍在天山已經已經擊潰匈奴右賢王部，斬殺一萬多匈奴兵，正準備撤兵南返。
不料大軍在南返途中，突然遭遇匈奴單于大軍，李廣利也被匈奴單于圍困。李廣利下令讓部將趙充國帶領精銳騎兵猛衝，自己統領大軍在後面跟進，終於衝出匈奴包圍。
這一戰，李廣利五萬大軍僅僅剩下不到兩萬，損失慘重。
此時，漢武帝雖然不惜一切代價遠徵匈奴，但是大多數時候無功而返，空耗國力。
大漢王朝長時間與匈奴交戰，國力已經開始漸漸消耗。長久的拉鋸戰，並沒有徹底打垮匈奴，反而讓其自身陷入了一種不死不休的尷尬境地。
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