卫青出战得胜表功。至引出一位孀居公主，也居然贪图利欲，不惜名节，竟与卫大将军，愿结丝罗，成为夫妇。这公主就是前时卫青的女主人叫做平阳公主。她曾为平阳曹寿的妻子。此时寿已病殁，公主寡后年近四十，尚耐不住寂寞，要想择人再嫁当下召问仆从道：“现在各列侯中，何人算最贤？”仆人听问料知公主有意。便把卫大将军四字呼答出来。平阳公主便微笑地说道：“他是我家的骑奴，曾参马随我出入如何是好。”仆从又答道：“今日却不比从前了，身为大将军，姊为皇后，子皆封侯。除当今皇上外，还有何人似他尊贵。”平阳公主听了暗想有理。且卫青方在壮年，身材状貌很是雄伟，比诸前夫大不相同，若嫁得此人，也好总算后半生的福气。左思右想，只有去同卫皇后讲，求她撮合。此时王太后已经崩逝，公主夫丧母亦终，所以改装艳服，乘车入宫。卫皇后见她衣饰已经瞧三分，乃坐定片刻，听她一派口气，更觉了然，索性将它揭破再与作撮合，平阳公主也顾不得什么羞耻，只好说明，卫皇后乐得奏趣满口应允。等公主回去，立即召入卫青与他熟商。一面告之武帝恳求他支持。双方说妥，竟颁出一道诏书：“令卫大将军得平阳公主。”成婚这一日大将军府中，布置礼堂，靡丽纷华，请出那公主与大将军行交拜礼，仪文繁缛，雅乐铿锵，四座宾朋红男绿女，都为两新人道贺至礼毕入房成就那鸳鸯梦。
元朔六年（前123）那匈奴却又猖獗得很，入代地攻雁门，掠定襄上郡。于是再令大将军卫青出讨；命合骑侯公孙敖为中将军，太仆公孙贺为左将军，翕侯赵信为前将军，卫尉苏建为右将军，郎中令李广为后将军，右内史李沮为张驽将军，分掌大师，统归大将军卫青节制。浩浩荡荡出发定襄。卫青有甥霍去病，年才十八岁，熟习骑射官拜侍中。此次亦自愿随征，由卫青承制带去，令为嫖姚校尉选募壮士八百人，归他带领一同前进。不几天来到了塞外，正与匈奴兵相遇，迎头痛击折首约数千级，匈奴兵吃了败仗只好遁去。卫青亦收兵回到定襄，休养士马，再行决战。约越月余又整队出发，直入匈奴境百余里，攻破好几座胡垒。各将士杀得高兴，又分道再进。前将军赵信原本是匈奴小王，先前降汉受封，自持路境熟悉踊跃直前，右将军苏建也不肯轻落人后，霍去病少年好胜，自领壮士八百人骑，独成一队另走一方，余众亦各率部队寻斩胡虏。卫青在后驻扎，专等各路胜负，再定行止。不时各路诸将陆续还回，卫青将军士一一点验，惟赵信苏建两将军，乃甥霍去病也未几回营，毫无音响，青恐有疏虞，忙派诸将前去救应。过了一日一夜仍然没有回报，急得卫青惶感不安。正忧虑间见有一将踉跄跑来长跪帐前，涕泣请罪，卫青瞧着乃是右将军苏建。便开口问道：“将军何故这般狼狈？”苏建说：“末将与赵信深入敌境，猝被敌兵围住，杀了一日，部下伤亡过半，我兵正要脱围，不意赵信心变，竟带了八九百人投降匈奴去了。末将与赵信本只带得三千余骑，战死千余名，叛去八九百，怎堪再当入敌？不得已我只好突围南逃，又被虏众追扫，剩得末将人单骑奔回，还亏大帅派人救应，才得到此，末将自知冒失故来请罪。”卫青听完建言，便召回军正宏，长史安及议廊周霸说：“苏建败还失去部军应处何罪？”周霸说：“大将军出师以来，未曾斩过一员偏将，今苏建弃军逃还倒应处斩，方可示威！”闳、安两人齐声说：“不可，不可！苏建用寡敌众，不随赵信投降叛敌，乃独拼死归来，自明无贰。若将他斩首，是使后来将士偶然战败，并可弃甲拜虏，不敢再还本营！”卫青与军吏齐声称善，于是将苏建置入槛车遣人押送至京。惟霍去病最后方到，提着一颗血淋淋的脑袋入营报功：这首级系单于大父行借若侯辛。接连又由部兵绑进三人，乃是匈奴相国、当户以及单于李父罗姑，这三人为匈奴头目，由去病活捉了来，此外斩首大约二千有余。卫青大喜，自思得显偿失，乃引军还朝。
武帝因此北征，虽斩首万级，却也覆没两军，失去赵信，功过尽相抵，不应封赏，但赐卫青千金。惟霍去病战绩过人，授封冠侯，苏建得蒙恩赦免为庶人。卫青自此退居三线，好让年轻的霍去病挂帅了、后于元封五年（前106年）病逝。享年48岁。
赵侯败降匈奴。匈奴主军臣单于已早病死，由弟右俗蠡王伊稚斜，逐走军臣子单于自立有年。一闻赵信来降便即召入，好言抚慰，面授为自颂王，并将阿姐嫁与为妻，赵信当然感激。且本来是个胡人，乐得为他划策，即教单于但增边幕不必入塞。等汉兵往来疲劳后，方可一举成功，单于依言办理。汉边才得少静烽尘。但自元光以后，连岁出兵，军需浩繁，不可胜数，害得国库空虚，不得已令吏民出资买爵。一级计钱十七万，每级递加二万钱，万钱一金，共出十七万级。值三十余万金，但教有钱，不论人品如何，俱好算命官，买官实从此开始。
张骞出使西域
所谓西域从广义上来说通常是指今天的天山南北，塔里木河两岸新疆和青海一带。开初有36国，后来分至45国：
婼羌、楼兰后改为鄯善，且末、小宛、精绝、戎卢、扞弥、渠勒、于阗、皮山、乌秺、西夜、蒲犁、依耐、无雷、难兜（以上为南道诸国）；乌孙、康居、大宛、桃槐、休循、损毒（身毒不列）莎车、 勒、尉头、姑墨、温宿、龟兹、尉犁、危须、焉耆、车师、蒲类、狐胡、郁立师、单桓（以上为北道国）；大月氐、大夏、乌弋山离、犁靬、条支、安息、龟蔡、乌贪訾离（以上为葱岭诸国）。以上诸国大概户数过过数百、人口不过数千或千余不等，最大的要算龟兹，户数为6970户，人口为31317人，有兵2176人，最小的是乌贪訾离，户数41户，人口231人，有兵57人。
在武帝时代，一度方想消灭北方的匈奴国。当时正好匈奴国有人来降汉，报称匈奴新近攻破了月氐国阵，斩月氐王首。月氐的余众西走。但常想报仇，只恨无人相助。听他这么一说，武帝越加心动，想西结月氐人，来夹击匈奴。但又考虑到月氐人与汉人不通言词，路途距汉又远。必须要有精明而又强干的人员才能前往。乃下诏募才，去充当西使，圣旨下出后，当时许多大臣等偷生怕死，无人敢行。可却只有一人叫张骞才放胆应募。于是武帝批准了他。建元三年（前138）张骞出发了。途经匈奴属地，偏被匈奴巡逻的骑兵拘住，把他送押虏廷。张骞所带的随从等不过百人，势力难以抗拒，只好怀着汉节坐听摆布，匈奴虽未敢杀害张骞，却加意管束不肯放归。连住了十多年，张骞居然娶得胡妇，生有子女，与胡人往来周旋，好似乐不思蜀的状态。匈奴人已看惯了他的举动而不去严加监管他了。这样张骞便钻个空子往西逃，到了大宛国去了，大宛人截住报知国王。那大宛国王素闻汉朝富庶，今天便听说有汉人入境被擒，便当即召见。张骞向国王讲明来意，大宛王一听大喜，当遣人做向导，经康居国，由大宛人送他过去。可是张骞等人抵月氐国，与月氐国王谈论多时却没有什么效果。又住了年余，始终不得要领，只好辞归。归途复入匈奴境，又被匈奴兵拘去，幸亏张骞居胡有许多年，待人宽大为胡人所敬重，方得不死。这时又正好碰上匈奴易主叔侄交争。国中未免扰乱。张骞打听到这个消息后，又立即乘隙南奔，私挈胡地妻子与堂邑父一同归汉，进谒武帝缴还使节。
武帝拜张骞为大中大夫，号堂邑父为奉使君，从前张骞出使时同行百人，或逃或死大都无存随归，惟多了一妻一子总算是不虚此行。
不久匈奴人又犯定襄，武帝因张骞熟悉胡地，不绝水草，因令他校尉，随大将军卫青出征入以大助。于是张骞从征而行，为军队的胜利立下了许多功劳，班师回转朝后，武帝在卫青的申奏中看出张骞的功劳后，封张骞为博望侯。
又过了一段时间，张骞却雄心未灭，又想冒险西行，再去一试，乃入朝献议，要求前去大厦。武帝欣然依议。复令张骞持节赴蜀，并分遣王然，于柏、始昌、吕越等四路并出。駹莋等部，本皆为西夷部落，归附汉朝。但自元朔四年（前125年）以来，内外不通，又多反侧，此次汉使经过又被中阻，北路为氐莋作梗，南路为蕉及昆明所塞。昆明杂居夷种，不置君长。毫无纪律只有仆人入境，只知杀掠，不得已只好改道前行，趋入滇越，亦称滇国。地有滇池，周围约三百里，与中国隔绝多年，不通语言。现在见到有汉使到来，问清后才知汉朝地广民阔。才好意款待，并待为问路做向导。结果探得昆明作梗，无法疏通，乃回复汉使，反报张骞。骞立即将情况向朝廷报告，武帝听后表示不满意，决定要讨伐。特就上材凿开一池号为昆明池。使士卒制造好多筏舟投入池中，练习水战预备西讨！
至此，张骞也只好止步回朝。
霍去病战功超群
张骞复想去出使西夏，路途多难受阻无法前行。武帝得报后立命练兵预备西行。另一面还是不忘灭匈奴，提拔霍去病为骠骑将军，使他带领万骑出击匈奴。霍去病遵令由陇西出击，多次攻击匈奴守砦。精战六日，深入千余里，杀折兰王，枭卢侯王，擒住泽邪王子，及相国都尉，夺取休屠王，祭灭金人，斩获虏首八千九百余级，始凑歌还京。武帝赏去病功，加封食邑二千户。
到了元狩二年（前120）夏季霍去病又与合骑侯公孙敖率兵数万再出北地，另派博望侯张骞，还有郎中令李广，出右北平。李广领骑兵四千人为前驱。张骞率万骑继追。告后相去数十里，匈奴左贤王探知汉兵入境，赶紧引铁骑四万前来抵御。途次与广相遇，李广四千人马如何挡得住四方胡骑！当即被他围住，李广却神色不变。独令少子李敢带着壮士数十骑，突围试敌。李敢把身轻往，左持长槊，右执短刀，跌马陷阵面平挑拨，杀开一条血路，穿通敌国，复从原路杀回，仍至李广前。手下壮士不过伤亡三五人，军士们在此种情况下，本来是吓得慌恐不安的，但见到李敢带着骑士出入自如，却又壮起胆子来了。且听得李敢说：“虏胡容易抵抗不是为虑！”于是众人亦安。李广令军士布着圆阵，而皆外向，四面堵住，胡兵不敢甚逼。但用强弓四射箭如飞蝗，广军虽然镇定，究竟还是避不过，众多箭钫，多半伤亡。李广只好还令卒兵返射。毙敌数千。忽见箭干且尽，乃使士卒张弓勿发。自用有名的大黄箭，专射敌将，每一发出无不奇中，接连射毙了数人，胡人素知李广箭法好，统皆畏宿不前。惟四面守定圈子未肯释围，相持了一日一夜，李广军不堪疲乏，个个面无人色。独李广仍抖擞精神，力持不懈，候至天明，再以胡兵力战，杀得毒狠死伤敌众很多。但胡兵终持众勿退，幸张骞驱着大队人马前来增援，才击退胡兵，救出李广，收兵南回。
那骠骑将军霍去病与公孙敖驰出塞外，中途相失。只好自引部众急进。过渡到了延泽，再过小月氐至祁连山，一路顺风，势如破竹，斩首三万余级。虏获尤多，方才凯旋。武帝叙功罚罪，分别定论李广用寡敌众兵死过半，功罪相抵仅得免罚，张骞、公孙敖延误了军朝，应坐死罪贬为庶人。只霍去病三次大捷功无与比，复加封五千户，连部下偏将如赵破奴等亦皆封侯。
是时诸宿将部下，俱不如霍去病的精锐。匈奴人一听说霍去病的名字就互相戒严。生出畏惧来，不敢出战。至鄢支，祁连两山被去病踏破胡儿，为之作出歌谣说：“亡我祁连山，使我六畜不蕃息，失我鄢支山使我妇女无颜色！”祁连山不长树木，专长茂盛的青草，还设置了许多供牲畜繁养栖息的地方，丐支山所产的一种植物呈红色染料，可以作为妇女的化妆品。这种歌谣传入内地，霍去病声威益盛。武帝尝令霍去病去学孙吴兵法，霍去病说：“为将须随时远谋，何必定构古法？”武帝又替去病营宅，去病辞谢说：“匈奴未灭，何以家为？”武帝益加宠爱，比诸大将军卫青。
霍去病的父亲霍仲孺前在平阳侯家中为吏，故得私通卫少儿。少儿别嫁陈掌，仲孺亦自回平阳原籍。霍去病初不识父名，至入宫后才知悉。此次北伐匈军，道出河东，查知仲孺尚存，乃派吏往迎使，得父子聚首，仲孺已另娶一妇，生子名光。年逾成童，颇有才慧，霍去病视若亲弟，令他随行，一面为霍仲孺购置田宅，招买奴婢使得安享天年，然后辞归。霍光随兄入都补充郎官，大将军卫青见甥立功致贵，与己相似，当然欣慰，父子赐舅同时五侯，真个是势倾朝右，炫赫绝伦。
元狩三年春（前119）匈奴属部浑邪王入塞请降，由太行李息据情奏报。武帝怕有诈谋，因命霍去病往迎，相机办理。说起这个浑邪王，本居匈奴西方与休屠王结作毗邻。自从卫霍两将军屡次北伐，浑邪，休屠两王，首当其冲连战败。匈奴伊稚单于责他连年挫兵，有损国威。因派使征召，拟加诛戮，浑邪王方失爱子，大为悲戚，又闻单于声罪行诛，怎得不忧怒交并？所以只好约同休屠王叛胡降汉。可巧汉将李息奉武帝命到河上筑城。浑邪便请降，要求李息报告霍去病。霍去病便领兵出迎，浑邪联的 往抬休屠王邀同入塞，那知休屠王忽然冲悔，延期不至。惹得浑邪子愤不可遏，便引兵袭击，杀死休屠王，并有休屠王部众，且将休屠王的妻子都悉数拘系，牵来迎接汉军。霍去病麾兵渡河，接见浑邪王察出离心将士计八千人，一并处死！尚有四万余人，尽被霍去病带领。先遣浑邪王乘驿赴都。自率降众南归，武帝得知，令长安令发车三千辆，即日往迎。百姓多将马匹藏起，因此马匹不能凑齐。武帝还道他有意拖延，下令斩首，亏右内史汲黯清楚内况奏求，才赦免长安令死罪。至浑邪子相见，授封梁阴侯食邑万户。裨王呼毒尼等四人亦皆为列侯。惟休屠王太子日磾，由浑邪王拘送汉军，没有官权。年才十四岁，让他到黄门处去养马，供役很勤劳，后来武帝看他上好，便拜为马监，未几又迁官侍中，赐姓金氏。在武帝晚年为何罗行刺中立功，深受武帝重用。