衛青這第五次出擊匈奴，史稱“漠南之戰”，雖然總體上獲得了大勝，共斬殺匈奴騎兵1萬9千餘人，重創了匈奴主力，但是由於情報工作不到位，以至於大軍兩出定襄，失去了戰役的突然性，將突襲變成了打硬仗，雖然大勝，卻沒能實現襲殲伊稚斜單於本部的意圖，而且己方也受到不小損失。
因為通信不暢，右將軍蘇建、前將軍趙信所部共3千餘騎兵因迷路，沒能趕到事先指定的跟大軍會合地點，卻一頭撞上了匈奴單於的主力軍！蘇、趙兩軍與匈奴血戰一整天，終因寡不敵眾，蘇建所部士卒傷亡殆盡，趙信所部還剩下800來人。
前將軍趙信本是匈奴人，因跟漢軍作戰時戰敗而投降了漢廷，武帝為了籠絡他而封他為翕侯，讓他改姓名為趙信。現在見形勢危急，他不禁動搖起來，恰巧匈奴派人來勸他回歸，他於是帶著那800來人投奔匈奴去了。
蘇建獨自一人逃回了衛青身邊。衛青問軍中執法官（軍正）、長史（衛青的秘書長）、議郎（諫官）等人：“該如何處置蘇建？”
議郎認為當斬，軍正等人認為蘇建在敵眾我寡的情形下跟敵人拚到最後一人才逃歸，不當斬。
最後衛青決定，將蘇建裝在囚車裏送往長安，由皇帝裁決。
武帝將蘇建交給廷尉審判。廷尉判他當斬，最後蘇家拿出一大筆錢贖回他一條命，他被免為庶人。後來漢廷又不得不起用他為代郡太守，鎮守代地，他最終死於任上。這是後話。
由於這次出擊漢軍的損失較大，主帥衛青沒有受到加封食邑之類的功賞，武帝隻賞賜他千金。
趙信回歸匈奴之後，單於對他非常器重，封他為自次王，並把自己的姐姐嫁給他為妻，跟他謀劃對付漢朝的方法。
趙信獻計，向北遷移，穿過沙漠，遠離漢朝邊塞。這樣就加大了漢軍打擊匈奴的難度，漢軍來攻時要趕極遠的路，很容易疲勞，待漢軍疲勞，就伺機攻取之。
單於馬上照辦，下令王庭撤離漠南地區，向遠離漢境的漠北轉移，同時繼續派騎兵不斷地襲掠漢邊境。
單於王庭遷往漠北之後，在漢境周邊的匈奴就隻有漠南的左賢王和河西的渾邪王、休屠王了。三者中以左賢王部最為強大，但是左賢王已經被教訓過了，所以，對漢朝危脅最大的反而是河西的渾邪王和休屠王。
河西就是黃河以西的今甘肅武威、張掖、酒泉等地，因為這一地區夾在祁連山與合黎山之間的狹長地帶，故又稱河西走廊，是中原通往西域的咽喉要道。
河西地區本來屬於大月氏的地盤，匈奴冒頓單於打敗大月氏，迫使其西遷後，匈奴便成了這裏的新主人。匈奴單於把這裏一分為二，酒泉及周圍地區歸渾邪王統治，武威及周邊地區歸休屠王統治，匈奴控製了西域各國，並與南邊的羌人聯合，從西麵危害漢朝。因此，漠南戰役結束之後，漢武帝就把河西走廊定為了下一個打擊目標。