元狩四年（公元前119年）春，汉武帝遣大将军卫青、骠骑将军霍去病各率5万骑兵及数万步兵分两路深入漠北，力求彻底歼灭匈奴主力，并组织步兵数十万、马数万匹以保障作战。
西汉与匈奴的漠北战役，是汉武帝向匈奴战略进攻的顶点．也是匈奴伊稚斜单于与西汉毕其功于一役的战略大决战。
战争背景
自元朔二年的河南之战、元朔五年至元朔六年的漠南之战以及元狩二年的河西之战等几场具有战略意义的汉朝对匈奴战争获胜后，西汉王朝在河套地区设立了朔方郡、五原郡，又调发十万多人修筑并守卫朔方郡；在河西地区设置了武威（今甘肃民勤地区）、张掖（今甘肃张掖以北）、酒泉（今甘肃酒泉）、敦煌（今甘肃敦煌西）四郡，历史上称为“河西四郡”。
卫青夺取阴山地带之后，西汉王朝取得了对匈战略意义上的主动权，汉武帝得以实现将匈奴驱逐回漠北，甚至逼迫匈奴进一步西迁，从而使西汉王朝在蒙古高原建立起战略优势的目标。根据《汉书·匈奴传》记载：“至孝武世，出师征伐，斥夺其地，攘之于幕北。建塞徼，起亭燧，筑外城，设屯戍，以守之，然后边境得用少安。”匈奴失去了阴山地带，从而丧失了进入中原地区的地理通道，由此在战略态势中处于被动地位，“幕北地平，少草木，多大沙，匈奴来寇，少所蔽隐，从塞以南，径深山谷，往来差难。边长老言匈奴失阴山之后，过之未尝不哭也”。霍去病打通河西走廊后，长期被匈奴做为从西方进袭中原的战争策源地的河西地区也逐渐变成了稳定发展的农业生产地区。后来西汉王朝又迁徙关东贫民72万余人，定居于陇西、西河、上郡、北地等地区。以上戍边策略及其配套措施，使得“烽火甘泉”之危得到彻底解除，对巩固河南、河西地带，发展当地社会生产，也具有长远的重大战略意义。汉王朝由于夺得了河西地区，基本扫除了西部匈奴势力，遂将陇西、北地、上郡三郡戎卒减少一半。
匈奴奴隶主统治集团对其右部的惨败已无可奈何，对日益面临汉王朝更大打击的局面也一筹莫展。这时，以前在汉匈漠南战役中投降匈奴的翁侯赵信（匈奴降将，后叛逃回匈奴），已娶伊稚斜单于姐姐为妻，深受单于器重，被匈奴当成仅次于单于的显赫人物。他向单于建议说，我大军退居大漠以北，以引诱汉军来攻，待汉军疲惫不堪之时，再行攻击，必然置汉军于死地。此建议很受单于的重视。
战争经过
元狩四年（前119年），武帝下诏实行币制改革，又令“初算缗钱” ，实行盐铁专卖，以筹集战争所需要的大量物力和财力。同时，与诸将商议对匈奴的作战方针。他认为：“赵信为单于画计，常以为汉兵不能度幕（漠）轻留，今大发卒，其势必得所欲。”决计利用赵信的错误判断，出其不意，攻其不备，从而确定了一个集中兵力、深入漠北、寻歼匈奴主力的作战方针。汉武帝调集14万骑兵，随军战马14万匹，步兵及转运夫10万人，由卫青和霍去病统帅，分东西两路向漠北进发，这是规模最大的一次远征。
单于闻讯，转移辎重，部署精兵于大漠北缘，迎击汉军。汉武帝原拟以霍去病部由定襄（今内蒙古和林格尔西北）北进，闻单于东去，乃改令其出代（今蔚县东北），命卫青部出定襄。
卫青率前将军李广、校尉公孙敖、右将军赵食其、后将军曹襄等出塞后，得知单于并未东去，遂自领精兵疾进，令李广、赵食其从东路迂回策应。卫青行千余里，穿过大漠，与早已布阵的单于本部接战，卫青先以武刚车（兵车）环绕为营，稳住阵脚，随即遣5000骑出战。至日暮，大风骤起，沙石扑面，卫青乘势指挥骑兵从两翼包围单于。单于见汉朝军队很多，兵强马壮，自料难以取胜，率精骑数百，突围向西北逃走，匈奴军溃散。卫青急派轻骑追击，自率主力跟进。直至寘颜山（今外蒙古杭爱山南面的一支）赵信城，歼敌一万九千人，烧其积粟还师。李广、赵食其因迷失道路，未能与卫青会师漠北。
霍去病率校尉李敢等出塞后，同右北平郡（治今内蒙古宁城西南）太守路博德部会师，在深入漠北寻找匈奴主力的过程中，霍去病携带少量的辎重粮草，跨过大漠，过河活捉单于大臣章渠，诛杀北车耆王，又转攻左大将双，缴获敌人的军旗战鼓。又越过难侯山，渡过弓卢水，抓获屯头王、韩王等三人，将军、相国、当户、都尉等八十三人。此次远征，霍去病所率部队以一万的损失数量，前后一共斩获胡虏70443人。至此，匈奴左、右贤王两只臂膀被彻底斩断，只剩下匈奴单于悬孤漠北。霍去病封狼居胥山，禅于姑衍，登临翰海而还。
经此一战，匈奴远遁，漠南无王庭。
漠北之战，汉军作战指导明确，准备充分，以骑兵实施突击，步兵担任保障，分路进击，果敢深入，是在沙漠草原地区进行的一次成功作战，在中国战争史上具有重要地位。
战争结果
漠北之战最终以汉军的全面胜利而告终。在这次战役中，共歼灭匈奴军9万余人。西汉亦损失兵力万人。匈奴单于本部受到沉重打击，左贤王所部主力几乎全部被歼。伊稚斜单于因与兵众失散十余日，以致于被误认为战死沙场，右谷蠡王自立为单于，十几天后伊稚斜单于复出，右谷蠡王乃去号，匈奴王庭的混乱与狼狈状态由此可见其严重 。由于大批有生力量被歼、大批物资丧失，匈奴单于不敢再在大漠北缘立足而向西北方向远遁，因而出现了“漠南无王庭”的局面。如果说漠南之战后匈奴单于移王庭于漠北还可以看作是一种战略转移的话，那么，漠北之战后的“漠南无王庭”则标志着匈奴势力大范围的退缩。此后，双方暂时休战，经过这次大决战，危害汉朝百余年的匈奴边患已基本得到解决。