元狩四年（前119）春天，武帝命令大将军卫青、骠骑将军霍去病各率五万骑兵，几十万步兵和转运物资的人跟随其后，而那些敢于奋力战斗和勇于深入的士兵都隶属于骠骑将军。骠骑将军开始要从定襄出兵，迎击单于。后来捕到的匈奴俘虏说单于向东而去，于是就改令骠骑将军从代郡出兵，命令大将军卫青从定襄出兵。郎中令李广做前将军，太仆公孙贺任左将军，主爵都尉赵食其任右将军，平阳侯曹襄任后将军，他们都隶属大将军。大军随即越过沙漠，连人带马共五万骑兵，同骠骑将军等都攻打匈奴的单于。赵信替单于出谋划策说：“汉军已越过沙漠，人困马疲，匈奴可以坐收汉军俘虏了。”于是把他们的辎重全部运到遥远的北方，全把精兵安排在大漠以北等待汉军。正碰上大将军卫青的军队开出塞外一千多里，看见单于的军队排成阵势等在那里，于是大将军下令让武刚车排成环形营垒，又命五千骑兵纵马奔驰，抵挡匈奴。匈奴也有大约一万骑兵奔驰而来。恰巧太阳将落，刮起大风，沙石打在人们的脸上，两军都无法看见对方，汉军又命左右两翼急驰向前，包抄单于。单于看到汉朝军队很多，而且战士和战马还很强大，若是交战，对匈奴不利。因此，在傍晚时单于就乘着六头骡子拉的车子，同大约几百名壮健的骑兵，径直冲开汉军包围圈，向西北奔驰而去。这时，天已黄昏，汉朝军队和匈奴人相互扭打，杀伤人数大致相同。汉军左校尉捕到匈奴俘虏，说单于在天未黑时已离去，于是汉军就派出轻骑兵连夜追击，大将军的军队也跟随其后。匈奴的兵士四散奔逃。直到天快亮时，汉军已行走二百余里，没有追到单于，却俘获和斩杀敌兵一万 多人，于是到达了窴颜山赵信城，获得匈奴积存的粮食以供军队食用。汉军留住一日而回，把城中剩余的粮食全部烧掉才归来。
在大将军卫青同单于会战时，前将军李广和右将军赵食其的军队从东方的道路进军，因为迷了路，没能如期同卫青同攻单于。直到大将军卫青领兵回到大漠以南时，才遇到前将军和右将军。大将军想派使者回京报告天子，就命令长史去按文书所列罪状审问前将军李广，李广自杀。右将军回到京城，被交给法官，赵食其交了赎金，成为平民百姓。大将军卫青进入边塞，此次总共斩获敌兵一万九千人。
这时，匈奴的部众失去单于十多天，右谷蠡王听到这消息后，就自己当了单于。单于后来又与他的部众相会合，右谷蠡王就去掉自立的单于之名。
骠骑将军也率领五万骑兵，所带军需物资也与大将军卫青的相同，但却没有副将。他就任用李敢等人做大校，充当副将，从代郡、右北平出兵一千余里，遇上左贤王的军队，他们斩获敌兵的功劳已经远远超过了大将军卫青。出征的大军全部归来时，武帝说：“骠骑将军霍去病率领军队出征，又亲自率领所俘虏的匈奴士兵，携带少量军需物资，越过大沙漠，渡河捕获单于近臣章渠，诛杀匈奴小王比车耆转而攻击匈奴左大将，斩杀敌将，夺取其军旗和战鼓。翻越离侯山，渡过弓闾河，捕获匈奴屯头王和韩王等三人，以及将军、相国、当户、都尉等八十三人。然后在狼居胥山祭天，在姑衍山祭地，并且登上高山以望大沙漠。共捕获俘虏和杀敌七万零四百四十三人，汉军大概减损十分之三。他们从敌人那里取得粮食，所以能够远行到极远的地方而没有断绝军粮。划定五千八百户增封骠骑将军霍去病。”右北平太守路博德隶属于骠骑将军，与骠骑将军在与城会师，没有错过日期，跟随骠骑将军到达梼余山，俘虏和斩杀匈奴二千七百人，划定一千六百户封路博德为符离侯。北地都尉邢山随骠骑将军捕获匈奴小王，划定一千二百户封邢山为义阳侯。从前投降汉朝的匈奴因淳王复陆支、楼专王伊即靬皆随骠骑将军攻匈奴有功，划定一千三百户封复陆支为壮侯，划定一千八百户封伊即靬为众利侯。从骠侯赵破奴、昌武侯赵安稽都跟随骠骑将军打匈奴有功，各增封三百户。校尉李敢夺取了敌军的军旗战鼓，封为关内侯，赐食邑二百户。校尉徐自为被授予大庶长的爵位。另外骠骑将军霍去病属下的小吏士卒当官和受赏的人很多。而大将军卫青没能得到加封，军中的官员和士卒没有被封侯的。
当卫青和霍去病所率领的两支大军出塞时，曾在边塞阅兵，当时官府和私人马匹共十四万匹，而他们重回塞内时，所剩战马不满三万匹。于是朝廷增置大司马官位，大将军和骠骑将军都当了大司马。而且定下法令，让骠骑将军的官阶和俸禄同大将军相等。从此以后，大将军卫青的权势日日减退，而骠骑将军一天比一天显贵。大将军的老友和门客多半离开了他，而去奉事骠骑将军，这些人常常因此而得到官爵，只有任安不肯这样做。
骠骑将军为人寡言少语，不泄露别人说的话，有气魄，敢做敢为。武帝曾想教他孙子和吴起的兵法，他回答说：“战争只看方针策略如何就够了，不必学习古代兵法。”武帝为他修盖府第，让骠骑将军去看看，他回答说：“匈奴还没有消灭，无心考虑私家的事情。”从此以后，武帝更加重用和喜爱骠骑将军霍去病。但是，霍去病从少年时代起，就在宫中侍候皇帝，得到显贵，却不知体恤士卒。他出兵打仗时，天子派遣太官赠送他几十车食物，待他回来时，辎重车上丢弃了许多剩余的米和肉，而他的士卒还有忍饥挨饿的。他在塞外打仗时，士卒缺粮，有的人饿得站不起来，而骠骑将军还在画定球场，踢球游戏。他做的事多半如此。大将军卫青的为人却是仁爱善良，有退让的精神，以宽和柔顺取悦皇上，但是天下之人没有称赞他的。
骠骑将军自元狩四年（前119）出击匈奴以后三年，即元狩六年（前117）就去世了。武帝对他的死很悲伤，调遣边境五郡的铁甲军，从长安到茂陵排列成阵，给霍去病修的坟墓外形象祈连山的样子。给他命名谥号，把勇武与扩地两个原则加以合并，称他为景桓侯。霍去病的儿子嬗接替了冠军侯的爵位。霍嬗年令小，表字叫子侯，皇上喜爱他，希望长大后任命他为将军。过了六年，即元封元年，霍嬗死去，皇上封赐他哀侯的谥号。他没有儿子，因而后代断绝了，封国被废除。
自从骠骑将军死后，大将军的长子宜春侯卫伉因犯法而失掉侯爵。五年以后，卫伉的两个弟弟阴安侯卫不疑和发干侯卫登，都因为犯了助祭金成色不足和分量不够的罪而失掉侯爵。失掉侯爵后二年，冠军侯的封国被废除。这以后四年，大将军卫青死去，朝廷加封他的谥号是烈侯。卫青儿子卫伉接替爵位作长平侯。
自从大将军围攻匈奴单于之后十四年就死去了，这期间没有再攻打匈奴的原因，是因为汉朝马匹少，而且正在讨伐南方的东越和南越，讨伐东方的朝鲜，攻击羌人和西南夷，因此长时间没有讨伐匈奴。
平阳公主
因为大将军卫青娶了平阳公主的原因，所以长平侯卫伉才能接替侯爵。但是六年后，他又因犯法而失掉侯爵。