霍去病率部的战略就是进攻，用凶猛的打击使匈奴人无法立足，然后乘势随后掩杀。他们连续不停的追击常常使匈奴人喘不上气来，只好束手就擒。第一次出击，他只带了八百壮士，追歼匈奴兵数百里，一路狂杀，共歼获匈奴两千零二十八人，还抓住了来不及逃走的单于的叔父、相国等人，名冠三军。
公元前121年，霍去病带一万人，不畏艰险，越过乌戾山，攻击了匈奴的速濮部，接着横渡孤奴河，连闯匈奴五个王国，在匈奴腹地转战六日，冲过了焉支山北一千多里，与匈奴主力短兵格斗，苦战于皋兰山下，杀死匈奴折兰王和卢侯王，活捉了浑邪王手下共八千九百六十人。
在受降浑邪王一事上，霍去病显示了他的才略。他先让边塞作好应急准备，自己带人迎过黄河，看到匈奴降众乱成一团时，并没有发动贸然攻击，而是勇敢地闯入匈奴营中，问明情况，坚决地追杀了八千多个想逃跑的匈奴人，稳定了局势，顺利地完成了受降任务。
漠北决战，汉武帝并没有给他配备副将，所以霍去病把五万精骑直接归到自己手下指挥，发挥了较大的攻击力。他任用了一些从匈奴投降过来的人作校尉，这些人熟知匈奴内情，又了解漠北的地理情况，因此汉军顺利进击、攻无不克。最终消灭匈奴兵七万多人，匈奴的主力损失殆尽。
匈奴自此十年之内不敢南下牧马，漠南无王庭，汉朝基本上解除了匈奴人的威胁，这是和汉武帝识才用才，任用卫青和霍去病两员名将是分不开的。
元狩六年（公元前117年），年仅二十四岁的霍去病不幸病死，这使汉武帝非常悲伤。为了表彰霍去病的军功，汉武帝发动霍去病攻占河西地时设置的陇西、北地、上郡、朔方、云中五郡的匈奴移民，让他们全部披上黑甲，排着整齐的队伍，一路护送霍去病的灵柩，安葬在为自己准备的茂陵旁边。并在霍去病的坟墓上筑了一座形状像祁连山的封土，以示他的不朽武功如群山巍峨。
又过了十一年，到元封五年（公元前106年），卫青也与世长辞，他也被葬在茂陵旁边，封土的形状如庐山，喻示他温和谦虚的人品和永远不灭的战功。
凿空西域
张骞两次通西域（1）
汉武帝除了在正面战场上和匈奴展开激战之外，还在外交上对匈奴人采取了攻势，希望寻找些盟友，夹攻匈奴，这样可以使匈奴人左右难顾，以便从根本上削弱匈奴人的实力。为了这个目标，汉武帝先后派遣张骞两次出使西域。
建元二年（公元前139年），汉武帝刚刚即位三年，就开始考虑到和匈奴的不可避免的未来战争。但当时黄老无为治国派占有主要权位，所以汉武帝也不敢贸然就开始以武力北击匈奴。他觉得以汉朝独自的力量，将来也不容易制服匈奴，就想到要再找一个盟友。汉武帝想到的一个非常理想的合作伙伴就是被匈奴逼得到处迁移的大月氏国。
原先月氏国在匈奴西边，汉朝本来跟月氏就不通音信，现在月氏被匈奴人赶到更远的地方，这样离汉朝更远了。谁也不知道月氏现在的确切位置，而且要找它还必须得经过匈奴境内。所以，出使大月氏是个极为艰巨而危险的任务。
汉武帝想派人去联合大月氏国，由于这个任务很艰巨，没有一个大臣敢去。汉武帝只好下诏招募使者。汉中人（今陕西汉中）张骞，在汉武帝即位初年做过郎中一官，他有胆有识，第一个应征出使月氏。
汉武帝很赞赏张骞的胆识，任命他为大汉的使者，同时给他配置了一百多个随从人员。
出了陇西，他们一行人进入了匈奴的境内。因为这时候尽管汉匈之间正在和亲，但关系仍很紧张。况且这次出使又没有通知匈奴方面，所以张骞领着这些人急速地向西前进，心中祈祷着不要碰上匈奴人。
突然，一片土岗后面出现了匈奴人的骑兵，他们早就盯上了这支一百多人的队伍，一看后面没有汉军的大部队，就放心大胆地拦住了张骞他们一伙人的去路。张骞和手下人冲也冲不过去，想往回逃跑又离汉境太远了，双方也没发生冲突，张骞他们全都成了匈奴兵的俘虏，被送给了匈奴单于处理。
当时由于汉匈之间和亲关系还在维持，所以匈奴单于也就没有杀掉汉使团成员。单于把张骞和他的手下扣留下来，不让他们实现与月氏的联盟。为了拴住张骞，单于特地赏赐给他一个匈奴女子为妻。
张骞被困在匈奴，而且成立了家庭，时间一天天地过去，转眼草枯草青，过了六个年头，匈奴妻子为张骞生了一个儿子和一个女儿。而这时候，汉匈之间关系却发生了重大转折，汉武帝开始了对匈奴的反击战争，汉匈之间的关系正式破裂，相互兵戈相见，开始了汉匈之间的战争时期。
这时候的张骞对外界情况略有所知，他心中颇为紧张。而匈奴人一心关心边境战争，也无人顾及张骞，只是加强了对他的监视。单于看到张骞已经成家生子，也就没有杀掉他。
张骞又眼巴巴地等了几年，他心里一直为没能完成使命而焦急，但有匈奴人的严密监视，张骞又不敢轻举妄动，他心里默算着，他被困居在匈奴已有十个年头了。这时候张骞已经从外表上看不出和匈奴人有什么两样了，日常生活也比以前自由了许多。
尽管张骞在匈奴生活挺安定，其实内心里一直在寻找一个逃跑的机会。他暗地里召集他的手下，商议逃跑的计划。在一个深夜里，他们偷出了匈奴人的马匹，趁着匈奴人没有注意他们，快马加鞭，向西逃去。因为匈奴人让他们居住在匈奴的西部，这样，正好缩短了去西边的路程。这些人虽然不知道月氏国到底在哪，但他们也抱着一个信条，只要往西去，一定错不了。他们跑了几十天，吃尽千辛万苦，终于逃出了匈奴地界。
张骞拦住一个过路人一打听，原来前面并不是月氏国，他们闯到了大宛国的境内来了。但总算逃出匈奴的牢笼，他们都松了口气。
大宛国在月氏的北面，是西域列国之中的一块宝地，出产快马、苜蓿和葡萄。大宛是匈奴的邻国，所以国人会说匈奴语。张骞就和大宛国的士兵讲明白是汉朝的使节。
大宛王早就听说在遥远的东方有个汉帝国，地方很富庶，听从匈奴那边过来的人讲，汉朝的金银财宝，绸缎布帛多得用不完。大宛王十分羡慕这个富庶的大国，一心想交结，只是苦于路程太远，加上中间有匈奴的阻隔，没有办法往来，
大宛王听了卫兵的报告，非常高兴。马上召见了远方的来使，表示了热情的欢迎。
张骞持汉节恭敬地对大宛王说：“我们是奉大汉皇帝的诏令前往月氏国通好的使者，现在途经贵国。如果大王能够派人送我们去月氏，将来回到中原，我们的皇上一定会感激大王的美意，会拿最好的礼物来答谢。”大宛王一听事情好办又有利可图，马上一口答应下来。他为了表示诚意，就对张骞说：“从这到月氏还要经过康居国。康居人和月氏人语言相同，但你们可听不懂，我派一个能说月氏话的人给你们做翻译吧。”
张骞一行辞谢了大宛王，在大宛国的军队护送下，出了大宛进入康居境内。康居和大宛素来相好，又有大宛王的介绍，康居王对张骞一行十分热情，也派人护送他们到了月氏。
不想张骞一行人的满腔喜悦，迎头却让月氏人浇上了一盆凉水。
原来月氏国被匈奴攻破以后，大部分月氏人向西迁移，只有小部分人留在故地。西迁的月氏人进攻大夏国，占领了大夏的大部分土地，并使大夏臣服。西迁的这支叫大月氏，留在故地的是小月氏。张骞所联系的是大月氏国。
张骞两次通西域（2）
大月氏国占领的新领地十分肥沃，物产丰饶，大月氏人十分满意新的居住地，又没有匈奴人的骚扰，日子过得挺惬意。所以根本也没有收复失地的想法了。听了张骞的来意，正当权的一位大月氏女王只是推说：“汉朝离我们太远了，只怕匈奴人再打过来，汉朝也无法救助。”于是她不愿意和汉朝结成反匈奴的联盟。
张骞一行还不死心，又在月氏国住了一年，等待大月氏女王回心转意。而大月氏人报仇的念头已经被舒适的生活冲得干干净净，他们对于再与匈奴打仗不感兴趣，但对张骞他们还是比较客气，当做一个大国的使者，挺有礼貌地招待着他们。
张骞在月氏国活动了一年，也没有结果，知道联合大月氏夹击匈奴的计划已经完全不行了。他拜见了大月氏王，提出了回国的请求，大月氏王也没有挽留。张骞一行悻悻地踏上归程。
返回汉朝还要从匈奴国中经过。张骞等人害怕再次被匈奴抓住，就从南道绕道回国，他们沿着祁连山南麓潜行，准备从羌族部落之间穿过去，这样可以避免从匈奴境内通过。
正当张骞等人快到羌族部落时，却又遇到了四处掠劫的匈奴兵，又成了匈奴人的阶下囚。匈奴人又把他们送回原看押地。
过了一年多时间，匈奴国中大乱，伊稚斜和於单叔侄二人为争夺匈奴单于位置大打出手。趁着这般乱劲，张骞领着匈奴妻子和堂邑父从匈奴国中逃了出来，吃尽千辛万苦，终于回到汉朝。
在逃回途中，多亏堂邑父的一把弓箭，射猎野味权以充饥。这样，张骞原来带了一百多位勇士出使，在外面整整度过了十三个春秋，最后只剩下他和堂邑父两人回来，其他人有的殉职，有的不知所终。
汉武帝热烈欢迎张骞和堂邑父的归来。他想不到去国十三载、杳无音讯的使者张骞又回来了。他饶有兴趣地听张骞谈论大宛、康居、大月氏和大夏的情况，以及张骞所说的有关安息、条支、身毒等国的趣闻。汉武帝大开眼界，这才知道，在汉朝以外，除了周围的蛮夷世界，还有�