公元前119 年（元狩四年），大将军卫青与骠骑将军霍去病各率骑兵五万深入漠北，另有步兵数十万人做为后军，担任运输的军马达数万匹。军容鼎盛，天下震动。李广、公孙贺、赵食、曹襄等部，随卫青出征。卫青率领所部出塞后，侦知单于所在的位置。于是卫青亲率精锐骑兵出塞千余里，直抵漠北单于本部所在地。此时单于率本部大军临阵以待。

到了战场后卫青果断的进行了部署。首先他迅速组织兵力部署了防御工事。汉军以武刚车自环为营，武刚车两侧有盾牌和长矛，一旦环接后，可以形成很坚固的防御工事。这样弓弩手就可以以此为屏障对匈奴军进行远距离攻击。接着卫青组织了五千精锐骑兵，向匈奴发动主动进攻。此时单于派匈奴骑兵一万余人，也向汉军发起了冲锋，两军开始混战。此时太阳即将下山，忽起大风，“沙砾击面，两军不相见”，这大概是我们现在说的沙尘暴。卫青这时命汉军对匈奴军进行两翼包抄，匈奴军渐渐不敌。但不幸李广迷失方向没有能够及时和卫青会和形成包抄，单于见战况不好，率数百骑突围而去。混战中两军死伤相当。得知单于遁逃后，卫青命轻骑连夜追赶，自己率主力紧随其后。后来一直追到寘颜山赵信城，这里有匈奴最大的军粮库，撤军时汉军将军粮库付之一炬。

经过漠南之役、河西之役和漠北之役后，匈奴右贤王部、河西诸王部、单于本部，及左贤王部的主力均受到惨重打击。从此匈奴一蹶不振，再也没有与汉帝国一决胜负的实力。此后的二十多年里，再也没有发生匈奴人掳掠汉边的事。战后刀剑入库，马放南山，卫青此役后直到去世，在长达十四年的时间里没有再率军出击过匈奴。

曾国藩在《与李次青》这样说道：“有为者不宜复以资地限之。卫青人奴，拜将封侯，身尚贵主。此何等时，又可以寻常行墨困奇倔男子乎！”

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