“朕的援南匈奴擊北匈奴計劃落空了，以後伊稚斜就是我們最大的敵人了，擊敗北匈奴還得靠我們自己。”
武帝召集內廷大臣及軍事將領，商議對抗北匈奴伊稚斜的對策。
武帝說：“如今伊稚斜的勢力還很大，我們要戰勝他就必須掃清打通西域的障礙，跟西邊的諸國結成聯盟，如此東西合擊，才能徹底鉗製匈奴。”
衛青說：“皇上聖明，現在南匈奴於單失敗了，皇上原先準備利用南匈奴打擊北匈奴的計劃已經不行了。現在皇上又提出東西合擊，末將衷心擁護，並願意再次率兵出征隴西。”
武帝說：“衛將軍太累了，朕決定這次就讓霍去病去吧。”
霍去病聽了高興得一躍而起，叩道：“去病遵旨。”
被封為驃騎將軍的霍去病率兵數萬直驅隴西。出了塞外，公孫敖所帶的兵馬在焉支山迷途未能按期與霍去病會合，隻得返回。後被漢武帝贖為庶人。霍去病雖然陷入孤軍無援的情況，但他毫不畏懼，率騎兵深入千裏，在祁連山俘虜了匈奴的酋塗王，降者二千五百人，殲滅匈奴三萬餘，把匈奴渾邪王及休屠王趕出了祁連山，為河西走廊的安全立下了大功。霍去病的名聲也在河西大震。
有民歌可證：
亡我祁連山，使我六畜不蕃息；
失我焉支山，使我婦女無顏色。
（意即，霍去病一來，匈奴失掉了祁連山，六畜從此不能生息；失去了紅石頭的焉支山，婦女們沒有了擦臉的胭脂。）
匈奴單於伊稚斜大怒，要殺渾斜王及休屠王，兩王走投無路隻得暗中約定去投誠漢朝。
途中，休屠王反悔不願投降，渾邪王便殺了他，帶領四萬匈奴兵歸降漢朝。
祁連山大捷，河西走廊一帶的酒泉、武威、張掖、敦煌的匈奴全部被殲，從此，河西走廊歸於大漢疆域。武帝大喜，在城門親迎霍去病凱旋。
快到長安了，年輕的霍去病騎在馬上，遠遠看見城門口旌旗飄揚，黑壓壓一片人。飛騎來報，皇上率大臣親迎於城門。霍去病忙翻身下馬小跑過去。
“末將叩見皇上，皇上萬歲，萬萬歲！”
“愛卿免禮平身！”武帝雙手扶起霍去病。
所有的將士一齊叩拜武帝：
“皇上萬歲，萬歲，萬萬歲！”
“免禮平身。”
“我的將士們，你們為朝廷立了大功，朕要嘉獎你們。”
將士們又高呼：
“皇上萬歲，萬歲，萬萬歲！”
武帝興奮得滿臉潮紅，他高興地拍著霍去病的肩說：“你們為西域的安定立下了汗馬功勞，你們是真正的汗血馬。”
霍去病指了指身後的渾邪王對武帝說：“皇上，匈奴渾邪王帶四萬人馬來投誠我大漢王朝。”
渾邪王忙向武帝施了跪叩大禮，武帝雙手扶起了他。
渾邪王對霍去病伸出了大拇指，讚道：“陛下，你們的將士太了不起啦。”
武帝高興得哈哈笑了起來。武帝說：“渾邪王，我大漢歡迎你們來投誠，漢朝歡迎匈奴歸漢，以後漢朝和匈奴要和睦相處。”
“皇上萬歲，萬歲，萬萬歲！”將士們聽了歡呼起來。
武帝又高聲說：“朕不但要讓漢族和草原上的匈奴和睦相處，朕還要打通西域，要與西域各國互派使節，來往商貿，讓西域成為商賈之路。”
武帝的話音剛落，周圍的將士臣民們又爆發出了山呼聲：“皇上萬歲，萬歲，萬萬歲！”
鼓樂響起，武帝高興地攜著霍去病的手，上了龍輦，武帝及將士們受到了長安城內老百姓的熱烈歡迎。
武帝特地為霍去病舉行了慶功宴，武帝破例地把霍去病安排在身邊同桌進餐，武帝舉杯向霍去病祝賀，並封他二千二百戶。
慶功會上表演了歌舞，李延年是樂府主管，他帶領著宮廷樂隊伴奏，樂器包括笙、築、琴、瑟、箏、笛、琵琶等，音樂很有氣勢。李延年還組織了一支黃門鼓吹樂隊，演奏得更是不同凡響。場麵非常熱烈。
尤其當演奏到河西走廊的匈奴懼怕霍去病的哀歌“亡我祁連山，使我六畜不蕃息；失我焉支山，使我婦女無顏色”時，武帝起立宣布“河西走廊從此歸我大漢疆域”，眾臣向武帝高呼：“皇上萬歲，萬歲，萬萬歲！！”
武帝高興地說：“眾愛卿，自古英雄出少年，霍去病是我大漢的少年英雄。”
眾臣紛紛舉杯向霍去病祝酒，霍去病滿麵春風地舉杯謝大家。