英布发现匈奴骑兵攻击速度比较快，派出第六军和澳洲原住民出战，利用第六军的一万根掷棍和原住民的澳洲曲棍同时投向冲锋中的匈奴骑兵，收获很大一万多名骑兵被打下了战马，一部分直接丧命，之后第六军兵士利用步兵连枷继续攻击剩余匈奴骑兵，一万原住民则使用战国青铜啄锤攻击被打下马的匈奴士兵。战斗打的非常惨烈，尸横遍野匈奴骑兵丧生了不到两万人，剩下的一万多人围住了城门，英布带着剩下的两万人紧守城门不要出城迎战，匈奴骑兵攻城无果就改道前往雁门。匈奴骑兵去雁门后不久，龙辉派来的援兵到达上郡，第十六军装备迈锡尼青铜剑和球头连咖。第十四军装备f形掷棍，双手长柄大斧和毛利战斧。苏美尔兵士装备阿兹特克黑曜石枪战国青铜流星锤，黑曜石枪长2.2米重2.5公斤，基里巴斯兵士装备鲨齿剑和战国青铜矛，鲨齿剑长100厘米重量1公斤剑身用鲨鱼的利牙做成非常锋利。
伊稚斜单于和右贤王远逃大漠以北，河西地区只剩下休屠王、浑邪王。汉武帝命票骑将军霍去病率一万骑兵，从陇西郡出发北击匈奴。渡过狐奴水，经过五个王国，转战六天，越过焉支山出一千余里，杀匈奴折兰王，斩卢侯王，俘获浑邪王的王子及相国、都尉，其斩首俘获匈奴军士八千九百余人，并夺得休屠王用以祭祀上天的金人。汉军损失了十分之七。汉武帝下诏，增霍去病食邑二千户。
霍去病与合骑侯公孙敖率领数万骑兵同时从北地郡分两路出击匈奴，卫尉张骞、郎中令广也同时从右北平郡分路出击，牵制左贤王。李广率四千骑兵为先锋，距大部队约数百里，张骞率骑兵万余人殿后。匈奴左贤王率骑兵四万，将李广率领的先头部队包围。李广命儿子李敢率领数十名骑兵直穿敌阵，从敌阵左右冲出后返回。李广命部下面对敌军列成圆形战阵，匈奴兵向汉军阵地猛攻，箭如雨下，汉军阵亡过半，箭也将尽。李广令部下拉满弓弦，不发射，他亲自用大黄强弓一连射死几名匈奴将领，匈奴攻势才渐渐缓和下来。第二天，汉军再次力战，消灭的敌人超过己方的损失。张骞的大军赶到，匈奴军撤围而去。汉军无力追击，撤兵而还。据汉律：博望侯张骞贻误军机，应处死，赎身后成为平民。李广功过相抵，没有封赏。
票骑将军霍去病深入匈奴二千余里，与迷失方向的公孙敖失去联络，未能会师。但霍去病率领部队跨越居延海，向西南沿弱水经过小月氏，向东抵达祁连山，生擒单桓、酋涂二王，丞相、都尉率众二千五百人投降，斩杀30200人，俘获小王七十余人。汉