第一次公元前99年，李广利率3万骑兵对战匈奴单于10万主力，斩首匈奴1万余人，自身伤亡一万八千，因为兵力悬殊，算平手。李陵五千汉军全军覆没，并不能算在李广利头上。
第二次公元前97年，李广利率6万骑兵，7万步军决战匈奴10万主力，双方平手，没有伤亡记录。
第三次公元前90年，李广利率领7万汉军迎战匈奴，首战李广利派遣属国二千胡人骑兵与匈奴军交战，匈奴兵败，死伤数百，汉军乘胜追击。但这个时候朝廷中发生了李广利与丞相刘屈牦因为秘密参与立刘髆为皇帝的事发，汉武帝诛灭了刘屈牦的三族，同时逮捕了李广利的妻儿，这让前线领兵作战的李广利无心应战，有人劝他投降，可是李广利想戴罪立功，但汉军中有部分军官认为李广利孤注一掷会导致全军失利，想政变扣押李广利，李广利提前得知，消除政变，同时率领全军攻击匈奴。
由于各种原因综合起来，导致李广利这一战大败，七万汉军全军覆没，李广利本人也投降了匈奴，这是李广利军事生涯最大的失败，李广利要负主要责任，这里不是为李广利洗白，只是单纯地分析当时的情况，毕竟在开场前还打了一场胜仗，只是没能扩大战果，汉武帝在朝廷逮捕了李广利的妻儿，导致在前线作战的李广利军心不稳定，这是大忌，败了就是败了，是各种原因综合起来的失败，并不是纯粹指挥上的失败。
