趙信投降匈奴後，向單於獻計：“益北絕幕(到大漠以北去)，以誘罷(疲)漢兵，徼(抄襲)極而取之。無近塞。”單於同意他的建議，徙至漠北。
元狩四年(公元前119年)春，劉徹對諸將說：“趙信為單於畫計，常以為漢兵不能度幕輕留，今大發卒，其勢必得所欲。”乃令大將軍衛青與驃騎將軍霍去病各率五萬騎，帶私負從馬四萬匹，步兵攜輜重在後跟進的又數十萬人，度沙漠與匈奴主力決戰。霍去病從代郡出發，求單於主力決戰。衛青則指揮李廣等，並攜帶大量武剛車，從定襄出發，求匈奴左部兵決戰。
匈奴單於用趙信建議，將輜重遠送更北處，以精兵列陣漠北，衛青出塞後，由俘虜處得知單於所在，遂分兩路挺進。命李廣等出東道；自率主力出西道直奔單於所在地。
衛青出塞千餘裏，過沙漠後，見單於主力正陳兵以待。衛青即以武剛車構成環形陣地，以防匈奴騎兵衝擊。派出五千騎衝擊敵陣，日落時大風驟起，砂礫擊麵，兩軍互不相見。衛青令左右翼前出包圍匈奴軍。單於見漢兵多而士馬強，自料不能取勝，遂率數百壯騎，突圍向西北方向逃走。餘眾潰散。漢軍殲敵一萬九千餘。衛青追擊至真顏山(杭愛山南端)趙信城(趙信降匈奴後所建)，獲匈奴大批屯糧。東道李廣軍，因無向導迷路，未能參戰。
霍去病率五萬騎從代郡出發，前出一千餘公裏，度漠後遇匈奴左部兵，大破之。一直追到狼居胥山，姑衍(均在烏蘭巴托東)，祭告天地而還。俘獲屯頭王、韓王等三人，將軍、相國、當戶、都尉八十三人，人眾七萬四百四十三人。逃走者不過十分之二。
漠北決戰後，北部邊疆的形勢，暫時穩定。劉徹遂將戰略重點轉向南方。我國東南沿海一帶，早在秦始裏時，即已統一。秦亡後，又相繼出現了東甌(浙江)、閩越(福建)和南越(廣東)等一些地方性政權。自立為王，割據一方，互相攻戰，並攻擾漢統治區。漢初時王朝中央無力顧及，劉徹即位後，為避免兩麵作戰，雖曾不顧太尉田、淮南王劉安等重臣的強烈反對，利用矛盾、兩次出兵東南，但因當時主要精力用於對付匈奴，所以未能徹底解決問題，僅依東甌要求，將其軍民內徙於江淮之間，和迫使閩越、南越臣服，以保證戰略後方安全。元鼎五年(公元前112年)，南越丞相呂嘉舉兵叛亂，劉徹即征發江淮以南樓船十萬人，命伏波將軍路博德及樓船將軍楊仆統率，分道進攻南越，於元鼎六年消滅了這一割據政權，建置了南海等九部。次年，又消滅了閩越，完全平定了東南。與此同時，劉徹還進一步開發了西南，消滅了且蘭(貴州黃平西南)，等割據政權，建置了柯等六郡。
在漠北決戰中被趕至阿爾泰山一帶的匈奴各部，經過五年多的休養生息，又逐漸聚集起來，恢複了戰力。於是又開始對漢邊進行攻擾、掠劫，並破壞通西域的河西走廊通路。
劉徹為進一步打擊匈奴的犯邊和確保西域，先後又五次派軍出擊。但由於前期對匈奴的作戰，損耗過大，國力已大為下降，馬匹嚴重不足，加以用人不當，戰役組織缺點甚多，所以不是無功而返，就是損兵折將，甚至全軍覆沒。當然，匈奴在長期戰爭中，損失也極為慘重，內部矛盾加劇，更是日趨衰落。
劉徹長期用兵和連年封禪、大修宮室等的結果，使社會經濟遭到破壞，國力急劇下降，人民生活困難，出現大批流民，幾乎動搖了西漢王朝的統治基礎。幸而劉徹在第五次出擊之後，覺察到自己的錯誤，下詔自責，力求改正，以後再未出兵，雖然為時較晚，但畢竟還是製止了事態的惡性發展。他認為當前的迫切任務是“禁苛暴，止擅賦，力本次，修馬複令以補缺，毋乏武備而已”。他甚至在群臣麵前自責說：“朕即位以來，所為狂悖，使天下愁苦，不可追悔。自今事有傷害百姓，糜費天下者悉罷之。”從中可以看出，劉徹的態度是誠懇的。
後元二年(公元前87年)，劉徹病逝。臨終前指定霍光、金日、上官桀輔佐其子劉弗陵。這三人都能兢兢業業地貫徹武帝終前規定的“與民休息”政策，逐步改善了局勢。至漢宣帝時，又出現了生活安定、生產恢複的局麵。所以司馬光說他：“晚而改過，顧托得人，此其所以有亡秦之失而免亡秦之禍!”
周亞夫
周亞夫，漢初名將周勃的兒子。公元前164年，他以才入仕，出任河內(今河南武陟西南)太守。3年後，他又承襲父親爵位，封為條侯。從此，周亞夫便開始了他的軍事生涯，為維護西漢王朝的鞏固和統一做出了重要的貢獻。他“細柳整軍”與“平定七王之亂”更是軍事史上膾炙人口的故事。
“細柳整軍”發生於公元前158年。當時，匈奴進犯，威脅長安，漢文帝除派出三路人馬至邊境一帶進行抵抗外，還任命周亞夫、徐厲、劉禮等人為將軍，分別率部隊駐紮在長安西、北、東麵的細柳(今陝西鹹陽西南)、棘門(今陝西鹹陽東北)、灞上(今陝西西安東南)，防禦匈奴騷擾。一天，文帝到各地駐軍慰勞。去灞上和棘門時，文帝一行不受任何阻礙便直接進大軍營了，而且將領們都下馬迎送。當文帝去細柳營時，情況就迥然不同了。官兵們都頂盔貫甲，劍拔弩張，壁壘森嚴，如臨大敵一般。文帝的前導人員還被阻於營門之外。前導者問：“皇帝到了，為什麼不開大門放行?”把守營門的都尉官回答說：“周將軍規定，軍營之中隻受將軍的命令，不接受皇帝的命令。”過了一會兒，文帝的輦駕到了，照樣進不了營門。於是文帝便命使臣持節詔告周亞夫，“皇帝前來勞軍。”這樣，周亞夫才傳令開門。營門開後，守門軍士馬上告誡文帝隨從說：“周將軍定下規矩，在軍營內不許策馬疾馳。”文帝隻得讓馭手勒韁徐行。周亞夫見皇帝到來，握著兵器作一長揖說：“鎧甲在身，照規矩是不下拜的，臣隻行軍禮，請陛下原諒。”文帝見此，心中為之一動，也按軍禮的規定，俯身手扶車前橫木，表示對周亞夫的敬意，並派人向周亞夫稱謝。
慰勞完畢後，文帝輦駕回宮。周亞夫並不遠送，仍然緊閉營門，嚴整如故。從此，周亞夫以治軍嚴整而聞名天下，“細柳整軍”傳為美談。一個月後，匈奴軍隊撤兵出境，漢軍也一一撤防，周亞夫則被提升為中尉，統領京師衛隊，負責長安的警備。文帝臨終時還囑咐景帝：“萬一軍情緊急，周亞夫是可以做統帥的。”文帝死後，周亞夫因治軍嚴明又被晉升為車騎將軍。
“平定七王之亂”發生於公元前154年。此時，劉邦分封的劉姓藩王勢力越來越強，並開始割據一方，與中央政權分庭抗禮。漢景帝采納晁錯的建議，實行“削藩”。這對劉姓藩王無疑是當頭一棒。於是，吳王劉濞聯絡楚、趙等六國藩王，以“誅晁錯清君側”為名，圖謀反叛。公元前154年1月，劉濞率軍20萬發動武裝叛亂，史稱“七王之亂”。景帝見七王發動武裝叛亂，任命周亞夫為太尉(全國軍政首腦)，統率36位將軍抗擊叛軍主力吳楚聯軍。
周亞夫見吳楚叛軍勇猛剽悍，氣焰囂張，正麵迎戰難於取勝，因而提議以梁國軍隊牽製叛軍主力，疲憊消耗敵人，另以輕騎迂回敵後，斷其糧道，待叛軍由強變弱後再與其決戰。這一方略得到景帝同意，周亞夫隨即率部由長安出發，截斷吳楚叛軍的後方糧道，至此，周亞夫初步獲得了戰略主動權。
這時，梁國正遭到叛軍的猛烈進攻，梁士被圍困在睢陽。勢單力薄的梁王數次派人向周亞夫求援。但周亞夫出於戰略上的考慮，堅持“以梁委之，絕其糧道”的方略，未出兵馳救。梁王見求救無效，隻好全力抵禦，殊死作戰。而到吳楚叛軍在睢陽城下久攻不克，試圖尋找漢軍主力決戰時，周亞夫才率軍轉移到下邑(今安徽碭山)，與叛軍對陣，待機反攻。
在下邑，周亞夫率軍高築營壘，以逸待勞，任敵挑戰，堅壁不出。一次，吳楚叛軍采取聲東擊西的戰法，企圖攻破下邑，被周亞夫及時識破，挫敗了敵軍的陰謀。這時，吳楚叛軍欲進不得，欲戰不能，糧運不濟，軍心動搖，決定暫且撤離，再作打算。周亞夫認為有利的作戰時機已經到來，趁叛軍後撤時率軍破壘而出，發起全麵反擊。叛軍一觸即潰，楚王劉戌自殺，吳王劉濞落荒而逃(後被捕殺)。七王之亂，曆時3個月被完全平息。
公元前143年，周亞夫以莫須有的罪名被捕下獄，不久絕食而死。李廣
李廣治軍簡易，行軍沒有嚴格的編製、隊列和陣勢，常找靠近水源的草地駐紮，士兵人人自便，晚上不打更巡邏自衛，軍隊的文書簿籍也一概從簡。但是他也遠遠地布置偵察人員，所以沒遭遇過危險。行軍遇到缺水斷食之時，士兵不全喝到水，他不近水邊；士兵不全吃到食，他不嚐飯食。對士兵寬緩不苛，這就使得士兵甘願為他出生入死。匈奴也畏懼李廣的號召力和他的謀略，稱他為“飛將軍”，多年不敢入侵他的戍地。李廣為將廉潔，常把自己的賞賜分給部下，與士兵同吃同飲。他做了40多年俸祿2000石的官，家裏卻沒有多少多餘的財物，更不用談購置家產的事，由此深得官兵的愛戴。
武帝即位後，因李廣是一代名將，所以把他從郡太守調入為掌管宮門屯兵的衛尉。元光二年(前133)，武帝采納王恢之計，引誘匈奴單於入塞，然後伏兵襲擊。任命李廣為驍騎將軍，與護軍將軍韓安國等率兵10餘萬埋伏馬邑(今山西朔縣)山穀中，後來單於發覺中計，急忙出塞，李廣等無功而還。
元光六年(前129)，匈奴侵擾上穀，殺掠吏民，武帝派遣車騎將軍衛青、騎將軍公孫敖、輕車將軍公孫賀、驍騎將軍李廣各率騎兵萬人反擊匈奴。李廣奉命率領部隊從雁門出擊，遭遇匈奴大軍，在眾寡懸殊情況下，兵敗被虜。匈奴單於知道李廣賢能，命人把李廣押去見他。匈奴士兵因李廣受傷，在兩馬之間套止繩索，令其臥在繩索上。李廣裝著傷重昏厥過去，走了10餘裏，察覺道旁有一騎駿馬的匈奴小兒，趁他不防備，騰身上馬，推小兒下地，奪過他的弓箭，鞭馬疾馳，南行幾十裏，遇見部下殘軍。匈奴派遣數百人追趕，都被李廣及部下射殺。回到長安，朝廷以李廣部隊死傷人馬眾多，自己又被匈奴活捉為由，判決對其斬首，但可用錢贖罪，成為平民。
李廣削職為民後不久，漢武帝的郎中令(掌管宮殿門戶的官)石建死去。皇上就召李廣繼任這個職務。
元狩三年(前120)，武帝派李廣率4000騎兵出右北平攻擊匈奴。同時，派博望侯張騫率1萬騎兵隨後接應。按說張騫出使西域剛剛回來，對地形比較熟悉，這次李廣出征取勝應該沒有多大問題。不料，張騫出塞後就走了岔道，與李廣失去了聯係。李廣孤軍深入，被匈奴左賢王的4萬騎兵包圍，官兵於是驚慌不安起來。為了消除士兵的恐懼心理，李廣派自己的兒子李敢一馬當先率少數精騎去衝擊匈奴的圍騎，深入敵陣後左右衝殺，然後回到本陣，向李廣報告說：“匈奴兵沒有什麼戰鬥力，容易對付。”李廣用此一計，消除了士兵的恐慌心理，增強了鬥誌。李廣布成圓形陣勢麵向外抗敵。匈奴猛攻他們，箭如雨下，漢兵死傷過半，箭也快射光了。李廣就命令士兵把弓拉滿，不要發射，他親自拿弓射殺匈奴的副將，一連射殺了好幾個人，匈奴兵才漸漸散開。這時天色已晚，漢官兵都嚇得麵無人色，但李廣卻指揮自如，更加鎮定地整飭軍隊，軍中官兵無不佩服李廣的膽識和謀略。第二天，他繼續率領官兵和敵軍奮力作戰，這時博望侯張騫的救兵才趕到作戰現場。張騫以行軍日期超過規定當斬，贖為庶人。李廣雖然以少敵多，但按照漢法，李廣部下傷亡大致與殺傷敵軍相當，功過相抵，所以未能得到賞賜。
元狩四年(前119)，大將軍衛青與驃騎將軍霍去病深入漠北打擊匈奴。李廣多次請求隨軍出征，皇帝認為他年老未答應。許久之後才被任命為前將軍，隨衛青出征。衛青由於出師前夕武帝親自囑咐說李廣年老，運氣也不好，不要讓他率主力，所以隻派李廣充作東路軍配合主力。李廣部隊在行進中，由於沒有向導，迷失道路，落在了大將軍的後麵，沒能與衛青按作戰計劃合擊匈奴，錯失戰機。可是，衛青孤軍作戰打得也很好，大獲全勝，凱旋而歸。班師回來之後，大將軍衛青派長史拿了幹糧酒食送給李廣，順便問起李廣等迷路的情況，李廣不予回答。李廣回到軍部，對他的部下說：“我李廣從年輕時就與匈奴作戰，大小戰役也有70多次了。現在有幸能跟隨大將軍迎戰單於的主力，但大將軍卻故意把我的部隊調開，讓我走那條迂回遙遠的路，軍隊偏又迷了路，難道不是天意嗎?況且我李廣已60多歲了，絕不再受那些舞弄筆墨的辦案人員的侮辱!”說罷便拔刀自刎了。李廣生前戰功卓越，廉潔奉公，能與士卒同甘共苦，因此他的死，引起了兵士們和百姓們的深切哀悼。
衛青
衛青出身卑微，青少年時，他在家牧羊，受盡他人的嘲笑欺侮，後來在平陽公主家當騎奴。武帝建元二年(公元前139年)，衛青的姐姐衛子夫被武帝看中，選進宮去，衛青也隨著姐姐來到長安。
衛青之所以能從奴隸到將軍?固然與她姐姐得幸武帝、他本人後來又娶了原主人平陽公主為妻有關，但這也決不是主要原因。最主要的原因在於，在抗擊匈奴的戰爭中，衛青以超凡的軍事才華，為漢王朝建立了赫赫戰功。
衛青一生，先後同匈奴大戰7次，“每出輒有功”，共斬俘匈奴官兵5萬多。
公元前129年，匈奴騎兵大舉進犯。衛青受命與李廣、公孫敖、公孫賀各領1萬人馬，分四路北擊匈奴。這次作戰，李廣被匈奴俘虜，後奪馬逃回；公孫敖陣前失利，折兵7000人；公孫賀無功而返；惟有資曆最淺的衛青率軍直搗匈奴祭祖聖地——龍城，斬獲匈奴700多人，勝利而歸。衛青首戰告捷，被封為關內侯。
公元前128年秋，匈奴從東麵入侵，武帝命衛青率3萬騎兵出雁門，將軍李息出兵代郡配合衛青反擊匈奴，又斬獲匈奴數千人。
公元前127年春，匈奴集結大量騎兵進犯上穀、漁陽(今北京密雲西南)。衛青率兵馬4萬，采用迂回側擊，斷敵退路的戰法，經過千餘裏的戰役機動，出其不意地出現在匈奴大軍的側後方，一舉殲敵數千人，繳獲牛羊百餘萬頭，全部收複了衛青墓被匈奴占領的河南地區，而他所率領的部隊“全甲兵而還”。此次作戰，衛青以靈活的戰略戰術克敵製勝，收回了大片土地，解除了匈奴對長安的威脅，功勞巨大，被封為長平侯。
然而，匈奴貴族並不甘心在河南的失敗，多次對邊郡地區進行瘋狂的報複性進攻，尤以失去河南地區的右賢王最為凶悍。公元前124年春，漢武帝決定再次發兵，集中打擊右賢王。當時，右賢王的王庭設在距離高闕很遠的地方。右賢王驕傲輕狂，認為漢軍遙遠，一時不能到達，便照常飲酒作樂。衛青催兵疾進，馬不停蹄，連續行軍六七百裏，於深夜突然包圍了右賢王王庭，大敗右賢王軍隊，俘獲敵軍官兵15萬餘人，牲畜百萬餘頭，僅右賢王和他的愛妾逃脫。這一戰，大大削弱了匈奴右賢王的力量，鞏固了新設置的朔方郡，同時隔斷了匈奴中、西兩部的聯係，為後來各個擊破匈奴軍打下了勝利的基礎。