就在這一年冬天，匈奴遭到了大雨雪的侵襲，很多牲畜饑寒而死，對於像匈奴這樣的遊牧民族來說，這幾乎是致命的打擊。而漢朝在邊境則是堡壘林立，又從內地遷來很多百姓戍卒實邊。
此時，擺在匈奴人麵前的有三個關鍵問題：
第一個問題就是奪回漠南的領地。漢代的長城主要是用於進攻的，它是補給與挺進的基地，漢軍可以以此打擊出現在漠南的匈奴人。而匈奴人要想解決這一問題，就必須摧毀漢朝邊境的堡壘。然而，作為遊牧民族的匈奴攻城能力極弱，反觀漢軍的騎兵卻發展迅速，不但隊伍龐大，而且裝備精良，作戰能力極強。如此一來，匈奴要想在漠南與漢軍進行大規模作戰顯然是自尋死路。在這種情況下，匈奴不可能在漠南居住。
第二問題是在西域恢複主導權。匈奴屢次被漢軍擊敗，自身難保，而漢朝卻有幾乎無限的財力、物力、人力，對西域小國采用軟硬兼施的策略，西域落入漢朝之手也是遲早的事，這也注定了匈奴的最終命運。
但是匈奴並不甘心滅亡，他們進行了極為艱難的抗爭，於是便涉及了第三個問題——就是應付漢軍可能發動的大規模進攻了。
也是在這一年，漢武帝發動對西域大宛的征伐。由於大宛劫殺漢使，導致早就想染指西域的漢朝終於找到借口進入西域。在結束西南地區的戰爭後，漢朝也開始實施經營西域、斷匈奴右臂的戰略。漢朝通過在西域建立據點，將匈奴勢力逐步排擠出去，這個宏大的戰略威脅到了匈奴的生死存亡。
浚稽山戰役，漢匈再戰的序曲公元前103年春，漢武帝劉徹以受降城距匈奴太遠為由，一麵遣浞野侯趙破奴為浚稽將軍率二萬騎兵出朔方西北兩千餘裏，至於浚稽山（今阿爾泰山北阿利山）；一麵約匈奴左大都尉，事成後至浚稽山與趙破奴會師歸漢。
對於浞野侯趙破奴來說，這次的任務絕對算得上是美差，如果進行得順利，他可以輕鬆地帶著單於的首級和數萬匈奴降軍，奏著凱歌回到長安，接受天子光榮而豐厚的封賞。趙破奴帶領隊伍經過長途跋涉，按約定的時間到達目的地。他焦急地等待著好消息的傳來，但是，傳過來卻是壞消息，左大都尉陰謀敗露，已被兒單於誅殺。
可想而知，趙破奴聽到這個消息是多麼沮喪。他隻得帶著疲乏的部隊後撤。在撤退途中，由左賢王統帥的匈奴追兵抄了上來。趙破奴發現匈奴追兵的人數並不多，命令兩萬漢軍列陣迎戰，經過一番激戰，匈奴軍敗退。漢軍斃殺匈奴軍數千人。趙破奴覺得還算滿意，雖說未能實現預定目標，但也殺敵數千人，足夠獲得封賞了，看來曾幾何時無敵的匈奴騎兵戰鬥力已衰落了。
趙破奴休整部隊後，繼續徐徐回師。經過數日跋山涉水，距離受降城僅有400裏的路程了。此時，忽見塵土大起，遠方傳來萬馬奔騰聲音。趙破奴大驚，經驗豐富的他立即明白一支龐大的騎兵部隊趕過來了。趙破奴急忙命令搶占有利地形，紮好營盤。但是，此時行軍多日的部隊已經人困馬乏，沒有力量和占絕對優勢的匈奴騎兵對戰了。匈奴軍很快逼近，並從兩翼展開，向漢軍營壘包抄。趙破奴很快弄清了匈奴軍的實力，他不禁倒吸一口涼氣。匈奴此次出動了八萬騎兵，由兒單於親自統帥，這樣的規模是漢匈開戰以來少見的。再考慮到匈奴現有的人口，無疑，這一次匈奴出動了能出動的所有軍隊。趙破奴簡直無法想像年輕的兒單於會如此孤注一擲。
很快夜幕降臨，匈奴也紮下營帳，等待明日再戰。而趙破奴在帶領親信士兵趁著夜色為大軍尋找水源時，不慎與匈奴巡邏兵撞個正著，一番廝殺後，運氣不濟的趙破奴被匈奴兵生擒活捉。這樣一來，這場戰役的結果就沒有了懸念。在冷兵器時代，一支失去主帥的軍隊隻能是全軍崩潰。
兒單於大為欣喜，急驅匈奴軍乘勢對漢軍發動猛攻。而此時的漢軍發現自己的統帥已落入敵手，大為驚駭。按照漢律，亡主將，軍吏要被誅殺。於是漢軍的臨時負責人陷入極為尷尬的局麵，麵對八萬匈奴軍的圍攻，如作戰，生還機會渺茫，即使突圍，回去後還要麵對軍法審判，判決的結果自然是掉腦袋。經過一番抉擇後，他們做出了一個對個人而言的最優選擇——全軍投降！實際上，這支軍隊含有大量的屬國匈奴人，這還包括部分高級軍官，投降對他們來說並沒有太大的心理障礙。這樣，經過十多年休戰後的漢匈第一戰——浚稽山戰役就這樣以一場意外事件結束了。二萬漢軍全軍投降，匈奴隻在初期損失數千人，獲勝方當然是匈奴。
兒單於企圖乘勝進攻受降城，以拔掉這顆深入漠南的釘子。但是匈奴人的攻城能力太差了，還是停留在冒頓時代。以前和匈奴人作戰從無勝跡的常敗將軍公孫敖這次得知匈奴進攻的消息，做了充分的防備，終於擋住了匈奴人的攻勢。兒單於見攻城無望，隻好收兵。第二年，兒單於打算再次進攻受降城，不料病倒，不久，就去世了。兒單於當政隻有3年，由於他的兒子年紀太小，匈奴就擁立他的叔叔右賢王呴犁湖為單於，這年正是公元前102年。