卫青出塞后，捕获俘虏，得知单于驻地，便率主力北进千余里，越过大漠，发现单于军队后，便下令用兵车环绕为营，以防突袭；又派出5000骑兵与敌人交战。至黄昏时，大风忽起，沙砾扑面，卫青乘机派部队从两侧迂回，包围了单于的营阵，激战至深夜，单于见汉军势众，自料不能取胜，率精骑数百突围，余众溃散。汉军歼敌19000人，获胜后遣轻骑追赶单于至天明，到况颜山（今蒙古杭爱山南端）赵信城，缴获匈奴大批屯粮，补充军需，尽焚其城与余粮而还。
霍去病率军出代郡，北进2000余里，渡过大漠，同匈奴左贤王军队交战，大获全胜，俘屯头王、韩王以下70400余人。左贤王及部将弃军逃走，汉军追至狼居胥山（今蒙古乌兰巴托东），凯旋而归。
此次漠北之战是汉对匈奴战争中规模最大的一役，匈奴军队损失惨重，两路被歼9万余人，其力量大为削弱，一时无力南渡大漠侵扰，造成了“是后匈奴远遁，而幕（漠）南无王庭”的局面。此后直到武帝去世（前87年），汉匈之间虽然不断有零星的交战，互有胜负，但匈奴总的趋势是日渐衰落，再也不能对汉朝构成严重的威胁了。
汉武帝击败匈奴后，西汉与匈奴仍维持着“和亲”关系。不过，这时的“和亲”与汉初已大不相同。汉元帝于竟宁元年（前33年）将宫女王昭君嫁给呼韩邪单于，加强了汉与匈奴的友好关系，“昭君出塞”的故事，至今传为佳话。
名家回眸
汉武帝对匈奴一出兵，整个亚洲皆为之震撼。他为一雪匈奴欺我大汉之耻，一忍就是20年。已故的张维华先生在《论汉武帝》长文中将其一生分为三个时期：即位的第一个20年、即位后的第二个20年以及最后的14年。而第二个20年，则是一雪耻辱、开疆拓壤，武功盛极的20年。
张骞出使西域，筑起丝绸之路
汉与周边各国和地区有频繁的经济文化交流，丝绸之路是沟通汉与西域及西方国家的交通要道。人们在盛赞丝绸之路给中西交往带来极大便利的同时，当然不应忘记它的开辟者——大探险家张骞。
张骞，汉中郡城固县人，武帝建元元年（前140年）任郎官。当时朝廷正准备反击匈奴，从匈奴俘虏口中得知西域有大月氏国，与匈奴为敌。
大月氏原是一个强大的游牧部族，其活动中心东起祁连山以北，西抵天山、阿尔泰山东端，且一度伸张至河套内外。匈奴的兴起，遏阻了大月氏东进的势头。匈奴冒顿单于遣右贤王大败月氏。后来匈奴老上单于在敦煌、祁连山再次大破大月氏。大月氏被迫西迁至伊犁河流域。13年后，即文帝后元六年（前158年），老上单于又破月氏，杀其王，以其头骨为饮器，大月氏人被迫再次西迁。因此，大月氏与匈奴积怨甚深，但却无人援助。朝廷听说这个消息后，认为要截断匈奴的右臂，必须联络西域诸国，特别是联络大月氏，利用它同匈奴之间的矛盾，与之夹击匈奴。于是建元三年（前138年），朝廷下令招募出使西域、联络大月氏的使臣，张骞便以郎官的身份应募出使西域。
汉时，西域有广义与狭义之分，广义的西域泛指玉门关、阳关以西，经过天山南北，越过葱岭，直至中亚、南亚、西亚、欧洲、非洲的广大地区。狭义的西域主要是指天山南北、葱岭以东及玉门关、阳关以西的地方。这一地区，小国林立，号称36国，后来又分为50余国，是从大汉通向葱岭以西的交通要道。西域各国人口稀少，最大的龟兹，有8万多居民，最少的只有数百人，这些地方的居民大多过着游牧生活。在张骞通西域之前，西域各国受匈奴的役属，由匈奴西边的日逐王派遣僮仆都尉进行管治。僮仆都尉经常率领数千骑兵巡逻各地，并征收繁重的赋税。自文帝前元三年（前177年），匈奴就开始利用西域援兵同汉对抗，入侵汉西北部，陇西诸郡。因此，朝廷遣使通西域的最初目的，是为切断西域对匈奴的增援。
建元三年（前138年），张骞应募出使之后，偕同堂邑氏家的家奴甘父以及随从百余人一起从长安出发，取道陇西郡进入匈奴境内。接近匈奴领土时，张骞一行直接向匈奴的防线进发，希望能用最短的时间穿过匈奴的领地。但他们低估了匈奴人防线的密度，没多久就被抓获送到单于驻跸的地方。单于下令把张骞等人扣留起来。过了10余年，张骞已经在匈奴娶妻生子，但他仍然手持汉节，不忘使命。甘父原本是匈奴人，善于骑射，穷困时，依靠他射猎的鸟兽来维持张骞等人的生活。后来他们设法逃出匈奴，向西走了几十天，经过姑师、龟兹等地，越过葱岭，到达大宛王国。
一路上还经过了几个中亚国家，这些国家的国王们听了张骞的描述，被东方的地大物博所吸引，更为东方的丝绸、瓷器等手工艺品所倾倒，都表示很乐意与大汉通商。但谈到双方结盟与匈奴作战，他们又都没有信心。
大宛王早已听说大汉富强，渴望与之通使往来，见张骞到来，非常欢迎，并问他们的去向。张骞说明自己是出使大月氏的汉使臣，请求大宛王派人将他们送到大月氏，将来返回汉，定当厚报。大宛王深以为然，派向导和翻译把张骞等送到康居，又由康居送到大月氏。
张骞见到大月氏王，劝说大月氏东归河西地区，与大汉共同夹击匈奴，以报前仇。但此时，大月氏已打败大夏，占领了肥沃的妫河流域，“又自以远汉，殊无报胡之心”，不愿东归。张骞在大月氏居住了很长时间，也没能说服大月氏王东归，只好动身返回。他们从大月氏经南道的莎车、于阗等地东行。经匈奴时，又被俘获，拘留了一年多，适逢单于死后匈奴发生内乱，才得以同甘父携带在匈奴的妻子逃出，于元朔三年（前126年）回到长安。
张骞一行，从出使到返回前后达13年之久，饱尝行程中的千辛万苦，战胜天灾人祸。初行时百余人，返回时仅张骞和甘父而已。武帝对他们深表嘉奖，拜张骞为太中大夫，封甘父为奉使君。
张骞第一次出使西域，虽未能实现预期的目标，却同西域各国建立了联系，掌握了许多有关于西域一带山川、地形、物产、人口、风俗等情况，回到长安后报告朝廷，增进了朝廷对西域的了解。此外，张骞一行在寻找大月氏部落时，还收集了许多政治、经济和军事情报，甚至收集到更远的西方和南方国家的信息，包括身毒、大夏、大宛和安息的情况，为朝廷与其他国家的交流提供了便利。
元朔六年（前123年），卫青率6将军从定襄出发反击匈奴，张骞以校尉身份随卫青出征。由于张骞被扣留在匈奴10年有余，熟悉匈奴的地理情况，所以在这次战争中，他“知善水草处，军得以无饥渴”，因功被封为博望侯。元狩二年（前121年），张骞与郎中令李广出右北平袭击匈奴。
李广率4000骑为先锋，张骞率万骑殿后。由于张骞判断失误，所部行军迟缓，未能按预定日期到达，以致李广所率部队遭遇匈奴右贤王所率4万骑兵围击，士卒死者过半。张骞以后期贻误战机论罪当斩。朝廷允其赎罪，免官为民，但仍在朝中任职。这年，骠骑将军霍去病大破匈奴，浑邪王降汉，河西地区归附。汉与西域之间的交通畅通无阻。
在西域36国以北，天山北路的伊犁河流域有乌孙族。乌孙人原居河西地区，后来乌孙人在匈奴指使下远攻已经迁至伊犁河流域的大月氏，大月氏又被迫西迁，乌孙人就在伊犁河流域定居下来。乌孙人善骑射，能征战，有人口60余万，骑兵18万多，过着游牧生活，国王号称昆莫。乌孙原来役属于匈奴，后来逐渐强大，不服匈奴管辖。同时，天山南北36国不堪匈奴繁重的赋税，也渴望脱离匈奴控制。元狩四年（前119年），张骞向武帝提出建议，要求再出西域，联络乌孙东归河西地区共击匈奴。他说：
“乌孙原处祁连山、敦煌之间，乌孙王昆莫西亚臣属匈奴，后来兵力稍强，不肯再受匈奴控制，双方发生摩擦，乌孙远徙。如今匈奴单于困于汉，而河西地区空无人，蛮夷的风俗都是崇尚故地，而他们又贪恋财物，如果现在厚待乌孙，让他们在东方故地居住，与汉结为兄弟，就可以断匈奴右臂，既连乌孙，其西边的大夏等国皆可招为外臣。”
朝廷采纳了张骞的建议，任命他为中郎将，率领随从300人，每人配给马匹，并携带万头牛羊和价值数千万的金帛，另有持节副使多人，出使到西域诸国通好。
张骞这次西行没有受到匈奴阻拦，顺利到达了乌孙。在乌孙国，张骞说明来意。乌孙王昆莫以距匈奴近，大臣皆畏匈奴，距汉远，又未知其大小为由不愿东归。张骞在乌孙逗留了很长时间，见无望说服乌孙王东归，便分遣副使去大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒、于阗等国。元鼎二年（公元前115年），张骞返回长安时，乌孙王为了向汉表示友好，遣译使送张骞回归，并献马数十匹，报谢汉武帝。当乌孙使进入汉境后，亲眼看到大汉地广人众，经济繁荣，国力强盛。使者回去后向国王做了汇报，从此，乌孙日益亲近大汉。至元封年间，又主动要求与汉和亲，娶汉公主为妻。汉为与乌孙结盟，对抗匈奴，先后遣公主数人下嫁乌孙王为妻，并生儿育女，成为连接双方的纽带，乌孙遂臣服于汉。
张骞第二次出使西域，历时6年，虽未能劝说乌孙东归，却密切了汉同西域各国的联系，将汉文化传入中亚，又由中亚传往更遥远的西方。张骞回长安后，朝廷于元鼎二年拜他为大行，掌管各族事务。一年后病卒。
他死后一年多，所遣副使也纷纷回到长安，所到各国也派使臣随同前来，与汉建立联系。于是，“西北诸国始通于汉矣”。
张骞两番出使西域，前后达19年之久，行程数万里，途中历尽艰辛。
但他以坚韧不拔的勇气和毅力，克服了重重困难，终于完成了朝廷的使命。此后，西域各国相继归汉，天山南北第一次与内地联成一体，中原同西域以至更远的地方建立起日益密切的经济、文化联系，西域的各种物产也开始向东移植。
武帝元封六年（前105年），大汉使者沿着张骞的足迹，来到了今天的伊朗境内，拜见了安息国国王。汉使臣在安息国王面前展开了华丽光洁的丝绸，国王非常高兴，以鸵鸟蛋和一个魔术表演团回赠大汉朝廷。这标志着连接东方的中国和西方的罗马帝国的丝绸之路正式建立，中国同西亚和欧洲的通商关系发展起来，中国的丝织品、科技和先进农业技术大量传播到这些地方。