匈奴幅員遼闊，控制了中國西北部、北部和東北部的廣大地區(qū)。當時既同漢朝又與匈奴接壤的較大區(qū)域就是西域。漢武帝前期，漢朝與西域諸國均未建交，而西域一些國家已被匈奴擊敗。匈奴在西域很早就建立勢力，設(shè)有西域僮仆都尉。匈奴使節(jié)到西域，一切費用，都由所在王國供應(yīng)。為了建立反匈聯(lián)盟，至少使西域不加入匈奴反漢聯(lián)盟，漢武帝先派張騫兩次出使西域，大大加強了和當?shù)馗髅褡宓年P(guān)系。其后，漢武帝又通過和親，加強了和西域大國烏孫的聯(lián)盟。但樓蘭王國（新疆若羌一帶）和姑師王國（新疆吐魯番、烏魯木齊一帶），在匈奴指使下，派出聯(lián)合巡邏部隊，截殺漢朝使節(jié)，以切斷漢朝與西域的交通線，阻塞了絲綢之路。漢朝的反應(yīng)十分激烈，公元前108年，漢武帝派大將趙破奴率騎兵700人，突襲樓蘭，殺了樓蘭王。同時派兵攻破西域通道上姑師，控制了重要咽喉地帶。公元前103年和公元前102，漢武帝兩度派大將李廣利西征大宛，發(fā)起汗血寶馬戰(zhàn)役，威迫大宛殺死國王毋寡，重立親漢的貴族為王。通過一系列的軍事外交，威震了西域諸國，使許多國家臣服，與漢朝接成反匈奴聯(lián)盟。

歷時32年的漢武帝反擊匈奴戰(zhàn)爭，是漢民族對北方游牧民族發(fā)起的維護絲綢之路通暢的自衛(wèi)還擊戰(zhàn)爭。該戰(zhàn)爭從根本上摧毀了匈奴賴以發(fā)動騷擾戰(zhàn)爭的軍事實力，使匈奴再也無力對漢王朝構(gòu)成巨大的軍事威脅。戰(zhàn)爭中，匈奴被殲人數(shù)累計高達15萬之多，無力再與漢室相抗衡。匈奴失去水草豐盛、氣候溫和的河南、陰山和河西兩大基地，遠涉漠北苦寒之地，人畜銳減，開始走向衰落。戰(zhàn)爭為匈奴的分裂、南匈奴徹底臣服于漢王朝、北匈奴最終被迫西遷歐洲奠定了基礎(chǔ)。

漢武帝反擊匈奴戰(zhàn)爭始于武帝元光六年（公元前129年），以取得漠北決戰(zhàn)勝利為標志，劃分為前后兩個階段，以第一階段為主體。這一時期，漢軍對匈奴實施三次重大反擊戰(zhàn)役，并取得決定性勝利，從根本上解決了匈奴南下騷擾問題。這三大反擊戰(zhàn)役，分別是河南、漠南之戰(zhàn)，河西之戰(zhàn)和漠北決戰(zhàn)。

1.河南、漠南之戰(zhàn)。武帝元朔二年（公元前127年），匈奴騎兵進犯上谷（今河北懷來東南）、漁陽（今北京密云西南）等地。漢武帝派遣年輕將領(lǐng)衛(wèi)青率大軍進攻匈奴所盤踞的河南地。衛(wèi)青引兵北上，出云中，沿黃河西進，對占據(jù)河套及其以南地區(qū)的匈奴樓煩王、白羊王所部進行突然襲擊，全部收復(fù)了河南地。漢武帝移內(nèi)地民眾十多萬在該地區(qū)屯田戍邊。抽掉了匈奴進犯中原的跳板，解除了對長安的威脅，為漢軍建立了一個戰(zhàn)略進攻基地。匈奴不甘心失去河南，數(shù)次出兵襲擾，企圖奪回河南地區(qū)。漢武帝于元朔五年（公元前124年），派遣衛(wèi)青率軍進入漠南，反擊匈奴右賢王；李息等出兵右北平（今內(nèi)蒙古寧城西南），牽制單于、左賢王，策應(yīng)衛(wèi)青主力行動。衛(wèi)青出塞五六百里，長途奔襲，突襲睡夢中的右賢王，打得其僅帶數(shù)百人北逃。漢軍俘敵1萬多人，凱旋回師。這一仗的勝利，進一步鞏固了河南要地，徹底消除了匈奴對長安的直接威脅，并將匈奴左右兩部切斷。次年二月和四月，衛(wèi)青兩度率騎兵出定襄（今內(nèi)蒙古和林格爾西北），前后殲滅匈奴軍隊一萬多人，迫使匈奴主力退卻漠北一帶。

2.河西之戰(zhàn)。元狩二年（公元前121年）三月，霍去病率精銳騎兵1萬人出隴西，向河西走廊的匈奴人發(fā)起進攻。他采取突襲戰(zhàn)法，長驅(qū)直入，短短6天連破匈奴五王國。接著翻越大黃山千余里，與匈奴大軍在皋蘭山遭遇。漢軍殲敵近9000人，斬殺匈奴名王數(shù)人，俘虜渾邪王子及相國、都尉多人，凱旋而還。同年夏天，漢武帝派霍去病率精騎數(shù)萬出北地郡；張騫、李廣等出右北平，攻打左賢王，策應(yīng)霍去病主力。霍去病繞道河西走廊北邊，迂回縱深達2000多里，從敵后，由西北向東南突襲，大破匈奴各部，在弱水河流域與河西匈奴主力展開決戰(zhàn)，殺敵3萬余人、俘獲匈奴名王5人及王母、王子、相國、將軍等百余人，收降匈奴渾邪王部眾4萬，全部占領(lǐng)河西走廊。漢武帝在那里設(shè)置武威、酒泉、張掖、敦煌四郡，移民屯田戍邊。河西之戰(zhàn)打通了通往西域的道路，實現(xiàn)了“斷匈奴右臂”的戰(zhàn)略目標。

3.漠北決戰(zhàn)。匈奴不甘心失敗，仍繼續(xù)從事南下襲擾的活動，并采納漢降將趙信的建議，準備引誘漢軍主力至沙漠以北地區(qū)，尋機加以殲滅。元狩四年（公元前119年），漢武帝經(jīng)過充分準備后，集中了精銳騎兵10萬人，組成兩個大的戰(zhàn)役集團，分別由衛(wèi)青和霍去病統(tǒng)率；另以步兵幾十萬、馬匹十余萬配合兩大主力行動。匈奴將部眾、牲口、輜重轉(zhuǎn)移到更遠的北方，“以精兵待于漠北”。衛(wèi)青將計就計，率主力直撲單于所在，橫渡大沙漠，北進1000里，尋殲單于主力。同時命李廣、趙食其率部從東面迂回策應(yīng)。不久，衛(wèi)青主力遭遇嚴陣以待的單于主力。匈奴派出一萬騎兵對衛(wèi)青軍團發(fā)起沖擊，衛(wèi)青下令先用武剛車環(huán)繞己方軍陣，組成防御陣形，使用弓弩射殺敵人，掩護主力待機，另以五千騎兵迎敵，待匈奴騎兵進攻受挫后，指揮主力騎兵向單于軍發(fā)起沖擊，單于即投入所有部隊迎戰(zhàn)，雙方形成膠著。從中午大戰(zhàn)至黃昏，雙方傷亡均極其慘重。忽然大風驟起，視線不良。關(guān)鍵時刻，衛(wèi)青將唯一的預(yù)備隊――輕裝騎兵，借風沙的掩護從兩翼向單于所在地實施包圍。單于見突入的漢軍騎兵人數(shù)多、戰(zhàn)斗力強，擔心后路被切斷，再呆下去對自己不利，僅帶數(shù)百精銳向北突圍。衛(wèi)青派專門負責追擊的輕裝騎兵連夜追擊到寅顏山的趙信城（蒙古哈爾和林西南），仍不見敵蹤。是役一舉殲滅匈奴騎兵19000人，挺進到趙信城，城中積粟除補充漢軍之外，連同該城一同燒毀。在另一個方向，霍去病率軍北進2000多里，渡過沙漠，一直進軍到西伯利亞貝加爾湖，與匈奴左賢王遭遇。經(jīng)過決戰(zhàn)，殲滅了左賢王精銳部隊，俘獲屯頭王、韓王以下70400人。漠北決戰(zhàn)共殲匈奴精銳9萬余人，嚴重削弱匈奴的實力，使其從此無力大舉南下，漢武帝反擊匈奴戰(zhàn)爭取得了決定性勝利。