年僅20歲的霍去病在河西走廊創造了漢帝國的輝煌，經過2次大戰，漢軍牢牢地掌握了整個河西走廊，匈奴的大漠防線門戶洞開，大漠再也成不了阻礙漢軍北伐的障礙，為畢其功于一役，徹底解決匈奴問題，漢武帝劉徹在河西大戰結束後就着手準備下一次規模浩大的決戰。
休整一年後，元狩四年(公元前119年)春，漢武帝劉徹遣大将軍衛青、骠騎将軍霍去病各率5萬騎兵及數萬步兵分兩路深入漠北，力求徹底殲滅匈奴主力，并組織步兵數十萬、馬數萬匹以保障作戰。此戰規模創帝國建國以來軍事行動之最，幾乎所有的精兵悍将全部上陣，霍去病軍團從河西基地從發由向東一路橫掃進擊，衛青軍團從朔方基地出發由南向北進而再向西攻擊前進，兩大主力約定在匈奴顔山(今外蒙古杭愛山南面的一支)的趙信城會合。
漢軍出擊的消息震驚了整個匈奴，霍去病、衛青都不是省油的燈，尤其是霍去病，匈奴上下早就被打出“恐霍症”了。這一會，霍去病再一次上演了什麼叫狂飙突進，霍去病軍團，從西線進攻避開了大漠的阻隔，沿途輕裝簡從依靠繳獲補充給養以戰養戰，隻求消滅匈奴的有生力量，累計斬首匈奴7萬3千級，不留戀于攻城略地，對繳獲的辎重給養除補充軍團需要外，全部焚毀不留給匈奴一粒糧食，徹底摧毀匈奴的經濟基礎，在霍去病“斷子絕孫”的打法下，匈奴的西部戰線很快就崩潰了，西邊的匈奴紛紛向東撤退，匈奴在不經意間在東部形成了局部優勢。匈奴伊稚斜單于敏銳地捕捉到了這一點，伊稚斜單于趁衛青軍團剛出大漠，精疲力盡之際，集中10餘萬優勢兵力對衛青軍團的5萬人進行全面進攻，試圖先打垮衛青，再揮兵西進迎戰霍去病軍團。
10餘萬匈奴鐵騎像蝗蟲一樣遮天蔽日般對衛青軍團發起嘲水式的進攻，如此場景讓不少漢軍将士着實吓了一跳，匈奴這是來玩命了，衛青不愧名将的稱号，面對如此險惡的開局，衛青自始至終出乎異常的冷靜，他迅速指令士兵以戰車、鹿柴構築第一道防線，遲滞匈奴騎兵的進攻，随即指令弓弩手組成方陣向匈奴射擊，避免與匈奴短兵相接。匈奴軍在漢軍如雨點般的弓弩打擊下，依然像發了瘋一樣向漢軍大營進攻，眼看防線就要撕裂了，衛青親率1萬精銳騎兵迂回匈奴側翼，對匈奴發起進攻，兩軍在空曠的草原上互砍，從早到晚，最終漢軍憑借優良的武器裝備和統帥正确的指揮，取得了最終的勝利，此役斬首匈奴1萬9千級，匈奴主力潰散，伊稚斜單于僅僅帶領200多部下逃走，俘虜匈奴7萬餘人，繳獲牛羊馬匹數百萬頭（匹），匈奴在漠北再也組織不起有效的抵抗。
戰後，衛青軍團繼續追殲殘敵掃蕩漠北，匈奴大小部落紛紛歸降漢軍，成為漢軍的藩屬，唯有匈奴左谷蠡王率領殘餘的10餘萬部衆遠逃北海（貝加爾湖），以避漢軍鋒芒。最終衛青軍團與霍去病軍團在趙信城順利會師，在此地舉行了隆重的祭天儀式，以彰顯漠北大戰的偉大勝利，漢軍用鐵和血洗刷了開國皇帝漢高祖劉邦在白登城的恥辱。
當衛青、霍去病率領浴血奮戰的漢軍凱旋歸來時，長安城沸騰了，數十萬百姓自發在道路兩旁歡迎偉大的将軍和士兵們，這一天是帝國最昂揚向上的一天。