卫青为大将军两次领十万骑兵出击匈奴。歼灭匈奴军过万。
以公孙敖为中将军，公孙贺为左将军，赵信为前将军，苏建为右将军，李广为后将军，李沮为强弩将军，分领六路大军，统归大将军卫青指挥，浩浩荡荡，从定襄出发，北进数百里。
战后全军返回定襄休整后再次出塞，斩获匈奴军一万多人。
张骞随从大将军出征，获封为博望侯。
卫青的外甥霍去病此战独自领八百骑出击，俘虏匈奴单于的叔父和国相，斩单于的祖父等2028人，封冠军侯。大将军赏千金不益封。
汉武帝曾经为霍去病修建过一座豪华的府邸，霍去病却断然拒绝，说：“匈奴未灭，何以家为？”
汉武帝基于沟通同大宛、康居、月氏、印度和安息的直接交往，扩大自己的政治影响，彻底孤立匈奴的目的，欣然采纳了张骞的建议，并命张骞去犍为郡亲自主持其事。
探索西南
张骞派出四支探索队伍，分别从蜀地出发，向西南前进。最后的目的地都是身毒。
四路使者各行约一、二千里，分别受阻于氐、榨和禹、昆明少数民族地区，未能继续前进，先后返回。
张骞派出的使者，已深入到当年楚人庄乔所建的滇国。
滇国又名滇越，因遇有战事将士们坐在大象上作战，故又叫“乘象国”。
使臣们了解到，在此以前，蜀的商人已经常带着货物去滇越贸易。
同时还知道住在昆明一带的少数民族“无君长”，“善寇盗”。正是由于其阻挠，使得汉朝的使臣不得不停止前进。
西南各地的少数民族，对汉朝的情况几乎都不了解。
难怪汉使者会见滇王时，滇王竟然好奇地问：“汉朝同我们滇国比较，是哪一国大呢？”
使者到夜郎时，夜郎侯同样也提出了这个问题。回来后才有了“夜郎自大”典故。通过汉使者的解释和介绍，他们才了解到汉朝的强大。
汉王朝从此也更注意加强同滇国、夜郎及其它部落的联系。
汉王朝正式设置胖柯、越侥、沈黎、汶山、武都等五郡，以后又置益州、交趾等郡，基本上完成了对西南地区的开拓。
河西之战
汉武帝任命霍去病为骠骑将军两次率兵出击占据河西地区浑邪王、休屠王部。
在春季攻势中，霍去病率一万骠骑出陇西，转战河西五国，与单于的儿子交战。
再越过焉支山，6天中急行军一千多里。在皋兰山下重创匈奴，歼敌近九千人，俘获匈奴祭天金人，因功加封食邑二千户。
在夏季攻势中，霍去病与公孙敖率领数万骑兵分路进军。公孙敖迷路迟到，未能与霍去病会和。
霍去病果断决定孤军深入，歼敌3万余人。俘虏匈奴五王，五王母，单于阏氏、王子五十九人，相国、将军、当户、都尉六十三人，让匈奴的实力受到一次极大的打击，又加封食邑五千户。
霍去病奉命迎接率众降汉的匈奴浑邪王。在部分降众变乱的紧急关头，霍去病驰入匈奴军中稳定局势，并率投降的匈奴人斩杀变乱者。浑邪王得以率4万余众归汉。
从此，汉朝控制了河西地区，为打通西域道路奠定基础。匈奴为此悲歌：“失我祁连山，使我六畜不蕃息；失我焉支山，使我嫁妇无颜色。”
此役后，西北边境几乎没有匈奴进犯。于是减少了陇西、北地、上郡戍守之兵的一半，以此使全国百姓的徭役负担得到宽缓。此战也标志着匈奴开始失去了对西域的控制。
漠北之战
汉武帝以十四万匹战马及五十万步卒作为后勤补给兵团，授与卫青与霍去病各率领五万骑兵，步兵和运输物资的军队十万余，兵分两路，跨漠长征出击匈奴。
汉军原计划由霍去病先选精兵攻击单于主力，卫青打击左贤王。
后从俘获的匈奴兵口中得知伊稚斜单于在东方，两军对调出塞线路，霍去病东出代郡，卫青西出定襄。
漠北之战
而卫青大军出塞一千多里，却与匈奴单于主力遭遇。
卫青命前将军李广和右将军赵食其两军合并，从右翼进行包抄。自率左将军公孙贺、后将军曹襄从正面对抗单于主力。
卫青下令让武刚车排成环形营垒，又命五千骑兵纵马奔驰，抵挡匈奴。匈奴也有大约一万骑兵奔驰而来。
恰巧太阳将落，刮起大风，沙石打在人们的脸上，两军都无法看见对方，汉军又命左右两翼急驰向前，包抄单于。
单于看到汉朝军队很多，而且战士和战马还很强大，若是交战，对匈奴不利。
因此，在傍晚时单于就乘着六头骡子拉的车子，同大约几百名壮健的骑兵，径直冲开汉军包围圈，向西北奔驰而去。
这时，天已黄昏，汉朝军队和匈奴人相互扭打，杀伤人数大致相同。
汉军左校尉捕到匈奴俘虏，说单于在天未黑时已离去，于是汉军派出轻骑兵连夜追击，大将军的军队也跟随其后。
匈奴的兵士四散奔逃。直到天快亮时，汉军已行走二百余里，未追到单于，俘获和斩杀敌兵一万九千余人，到达了窴颜山赵信城，获得匈奴积存的粮食以供军队食用。
汉军留住一日而回，把城中剩余的粮食全部烧掉才归来。大军回营时才遇到迷路失期未来支援的李广赵食其部。
霍去病率军北进两千多里，越过离侯山，渡过弓闾河，与匈奴左贤王部接战。
歼敌70400人，俘虏匈奴屯头王、韩王等3人及将军、相国、当户、都尉等83人，乘胜追杀至狼居胥山。
在狼居胥山举行了祭天封礼，在姑衍山举行了祭地禅礼，兵锋一直逼至北海。
经此一战，匈奴被汉军在漠南荡涤，匈奴单于逃到漠北，“匈奴远遁，而漠南无王庭”。
此战后，匈奴失去对东北地区的控制。
霍去病于是徙居于东北的乌桓于上谷、渔阳、右北平、辽西、辽东五郡塞外，为汉侦察匈奴动静。
汉朝要求其部落大人每年朝见，并置护乌桓校尉，使乌桓不得与匈奴交通。
漠北之战击溃了匈奴在漠南的主力。
匈奴逐渐向西北迁徙，再无南下之力。
而汉军损失也很大，出征的14万马匹仅三万余匹返回。
汉军士兵、马匹损失十几万，兵器甲仗等物水陆运输的费用还都不计算在内。
倾尽库藏钱和赋税收入仍不足以供给战士的费用于是汉武帝设置武功爵，以筹集军费。
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