公元前119年，朝廷決定對匈奴再發動一次大規模的攻擊，分兩路向匈奴進軍，已經年老的李廣主動請戰，擔任前將軍，歸衛青指揮。李廣在行進途中幾次迷路，等他趕到會合地點，已比指定的時間遲了好幾天，當時，匈奴已被衛青的大軍打敗。會合後，衛青派手下的人問李廣迷路的經過情況，並催促李廣的部下快到衛青那裏去認罪。
李廣氣憤地說：“我的部下並沒有罪，誤期遲到的責任全在我一人身上，要審問就審問我。我現在親自去大將軍的幕府去聽候審問。”接著，李廣對部下說：“我一生跟匈奴打了大小70多次仗，這次跟著大將軍出戰，本來很幸運同匈奴大戰一場，沒想到大將軍又把我的隊伍調開，讓我走那條遷回遙遠的路，而偏偏又迷失了路徑，這豈不是天意嗎？況且我已經這麼大年紀了，畢竟不能再同那些舞文弄墨的小吏去打交道了！”說完，拔刀自勿。
全軍上下，一片悲泣。全國上下百姓，無論認識不認識，都為李廣將軍威名一生及淒涼的結局而悲痛萬分。
●戰匈奴衛青揚名
馬邑伏擊匈奴無功而返後，劉徹不滿指揮馬邑之戰的將領王恢，震怒之下，以“首謀不進”的罪名將王恢下獄，逼迫其自殺。為了物色能夠擔負抗擊匈奴重任的人才，劉徹的目光首先落到了寵姬衛子夫的弟弟衛青的身上。從此之後，衛青在眾多的將領中脫穎而出，成為劉徹時期抗擊匈奴最重要的將領之一。
衛青是河東平陽（今山西臨汾西南）人。父親鄭季是一個地位低微的平陽縣小吏，作為一個私生子，衛青的童年和少年時代是在充滿了歧視與冷漠的艱苦環境中度過的。成年之後，衛青充當平陽公主的侍從騎奴。公元前139年，衛青最小的姐姐衛子夫得到劉徹的寵幸。衛子夫被封為夫人後，衛青也晉升為太中大夫，成為朝廷的一名新貴。
公元前129年，匈奴侵入上穀郡，殺掠吏民。劉徹任命衛青為車騎將軍率領萬騎，直出上穀抗擊匈奴。初出茅廬的衛青率軍在擊潰侵入上穀之敵後，深入匈奴境內，直至龍城，斬獲匈奴700多人後凱旋而還。衛青初次出師就立下戰功，劉徹極為高興，賜衛青爵為關內侯，以示嘉獎。
龍城一戰後，公元前128年，匈奴再次入侵，衛青奉命出征，率3萬將士前往雁門迎擊匈奴；將軍李息出代郡，攻擊匈奴後路，與衛青一路遙相策應。衛青率軍直赴雁門後，與入侵匈奴展開激戰，匈奴慘敗，丟下數千具屍首狼狽逃竄。衛青兩次出擊均獲全勝，顯示出卓越的軍事才能，聲名鵲起。在隨即展開的著名的河南之戰中，理所當然地成為漢軍的主帥。
公元前127年，劉徹不為匈奴在東線的進攻所動，采取匈奴東擊、漢軍西進的作戰方針，果斷地發動了著名的河南戰役。可以說，這是漢對匈奴開戰以來第一次戰略決戰的勝利。劉徹命令衛青第三次出征，統帥數萬大軍從雲中（今內蒙托克托東北）沿黃河北岸向西北迅速挺進，一舉攻占高闕（塞名，位於今內蒙錦杭後旗東北），切斷了駐守河南地的白羊王、樓煩王與單於王庭的聯係。然後，衛青立刻率兵南下，沿黃河直驅隴西（今甘肅臨挑），完成了對白羊王、樓煩王的包圍。等到白羊王、樓煩王察覺身陷重圍之時，在河南的防線已經全麵崩潰，隻得率領殘部西渡黃河，倉惶逃出塞外。這次戰役，漢軍殲敵數千人，截獲牲畜十多萬頭，全部收複了河南地，取得了重大勝利。衛青對這次戰役的指揮一改漢軍在以往作戰中以伏擊、阻擊、增援為主的作戰模式，整個戰役都是在長途奔襲、遷回包抄的運動作戰的過程中完成的，等到匈奴察覺到漢軍的作戰意圖後，早已陷入漢軍的重圍，失敗的大局已定。衛青也因為奪取河南地有功，被封為長平侯。
漢軍攻占河南地之後，武帝采納謀士主父偃的建議，在河南地區設置了朔方郡（今內蒙古烏拉特旗地區）、五原郡（今內蒙古包頭西北），由蘇建負責修建了朔方城（今內蒙古杭錦旗），對秦代所築的長城也進行了加修，並移民10萬人，居住於河南地區。從而，河南地區得到鞏固和加強，成為漢軍出擊匈奴的一個重要基地。
此後，衛青屢次攻伐匈奴，戰無不勝，揚名華夏。
●霍去病封狼居胥
公元前123年春天，劉徹命大將軍衛青率領公孫敖、公孫賀、趙信、蘇建、李廣、李沮六將軍及10多萬大軍出定襄數百裏，直接與匈奴單於主力開戰，斬首數千人之後退回漢塞。體整月餘之後，衛青率六將軍再出定襄擊匈奴，斬首萬餘人。但右將軍蘇建、前將軍趙信所率3000騎兵卻與單於主力相遇，激戰一日後，漢軍損失殆盡。趙信原本是匈奴小王，降漢後被封為翕侯，這時見形勢不利，率其殘部800餘騎又投降了匈奴。趙信陣前降敵，蘇建處境更為困難，於是棄軍而逃，隻身而歸。這是自衛青出師以來首次受挫，損失3000多騎兵與兩位將軍。但在這次戰役中，年僅18歲的霍去病卻以果敢無畏的氣概遠離大軍，獨自立下了戰功，鋒芒畢露。
公元前120年秋，匈奴以兩路大軍，每路各數萬騎，進襲右北平和定襄郡，殺掠漢吏民1000餘人而去。於是，劉徹決心向匈奴單於本部和左賢王的勢力發動漠北戰役。為了確保作戰勝利，劉徹調集了十萬多騎兵，分為衛青、霍去病兩大騎兵集團，並以大量步兵和14萬匹馬做為運送糧食、衣物、軍械的運輸大軍。漢武帝讓衛青和霍去病各領5萬人馬，分路進兵，並給衛青配備了久經沙場的老將李廣、公孫賀和趙食其、曹襄等人為裨將，以確保漠北戰役的勝利。漢武帝把最艱難的任務交給霍去病軍。原計劃讓霍去病兵出定襄（今內蒙古），專力攻擊單於主力；以衛青軍出代郡（在今河北）。以後從俘虜口供中得知單於主力在東部，又立即改由霍去病軍出代郡，衛青軍出定襄。