在漢武帝天漢二年，也就是公元前99年，司馬遷47歲。因為上次匈奴拒絕送馬的事情，讓漢武帝很是生氣，漢匈關係又緊張起來，漢朝與匈奴的戰端重開，漢武帝派兵討伐匈奴。就是這次與匈奴開戰，引發了後來司馬遷命運的轉變，那麼在與匈奴的作戰中，到底是什麼事件改變了司馬遷的命運軌跡呢？
李陵的父親李當戶，是“飛將軍”李廣的長子。也就是說，李陵是李廣的孫子。
李陵比司馬遷小十一歲，他當郎官的時候，擅長騎馬射箭，熱愛同事，對身份低下的人，也謙虛有禮，人緣極好。武帝大概是自覺愧對李陵的先人，又認為他有“飛將軍”李廣的風範，就命他率領八千騎兵，深入匈奴兩千裏，雖然沒有和匈奴作戰，卻帶回了沿途的地形資料。武帝高興地封他作“騎都尉”，讓他帶五千士兵，在酒泉、張掖，教士卒騎馬射箭，防範匈奴南下。
“貳師將軍”“凱旋”的這年，匈奴單於死了，新單於剛上任，武帝就想以破大宛的餘威，再次發動對匈奴的戰爭。
新單於認為一上任就打仗不太好，於是派人求和，表示想交換漢匈雙方的人質。
第二年（公元前100年）武帝派蘇武帶著被拘留在漢朝的匈奴使者，到匈奴交換被拘留在當地的漢使，還帶了大批禮物，匈奴一見漢朝這麼客氣，反而傲慢起來，以為漢朝怕他們；匈奴蠻橫地把蘇武押送到北海（今俄羅斯境內的貝加爾湖）一帶去放羊，漢朝與匈奴的和談就此破裂。
天漢二年，公元前99年秋天，匈奴發動了對漢朝的進攻，漢武帝就任命他的寵妃——李夫人的哥哥——李廣利為主帥去抗擊匈奴。當然漢武帝的目的還是想讓李廣利借著軍功出名。同時，為了保證李廣利打仗的順利，漢武帝讓當時的一位名將李陵去為李廣利“將輜重”，實際就是搞後勤保障。但是李陵不願意，他心勁很高，認為自己作為一個將軍，一代名將之後，去為一個不懂軍事的人搞軍事後勤，真是對自己莫大的恥辱。
李陵公開提出來，他願意帶他的五千步兵單獨出征，橫行匈奴，這讓漢武帝心裏很不滿，他覺得李陵太不給麵子。所以就說：“你此行任務重大，可是朕沒有多餘的騎兵派給你。”
那言外之意說，你要出征你就帶你的五千步兵出征。但當時與匈奴作戰，非得以騎兵出擊，行動迅速飄忽，才有勝算。李陵沒有明白武帝的心思，他見皇上同意了，欣喜萬分，就信心百倍地向武帝保證。
就這樣，李陵就帶著他的五千步兵出征了。這五千步兵，都是訓練有素，平日跟隨李陵身經百戰的荊楚壯士，非常勇敢、非常能打仗。到前線去以後，跟匈奴打仗，連打了幾仗，連打連勝，消滅了幾倍於他的匈奴敵人。回來向漢武帝報告了進軍順利的情況，武帝也很高興。
看著漢武帝高興，周圍大臣都紛紛祝賀漢武帝：“哎呀！陛下得此良將，李陵不愧是名將之後！”
但是後來情況發生了急劇的變化，因為李陵的五千步兵，遇見了匈奴大單於帶領的三萬匈奴的主力。李陵確實很能打，五千步兵把大單於的三萬軍隊殺死了幾千人。大單於兵力雖然是六倍於李陵，但是占不到便宜，所以匈奴的單於就覺得李陵這個步兵太不簡單，但一想三萬人打不垮李陵的五千人，心裏又過不去；緊急之下，他又派左右賢王調來了八萬軍隊，加上大單於的軍隊一共是十一萬騎兵，對付李陵的五千步兵。
李陵在這種情況下是且戰且退，而且是越戰越勇，最後打到匈奴的大單於都覺得這個仗打不下去。大單於就準備撤兵了，但是就在這個時候，發生了一個意外的突發事件。