出征之后，霍去病两次随卫青击匈奴于漠南，并单独率八百骑兵奔走数百里，找到匈奴的营帐之后，一往无前地追杀敌人。在这场战斗中，包括匈奴的高官，一共杀敌2028人，还俘虏了单于的叔父罗姑比，两次功冠全军，被受封为冠军侯。汉武帝曾想为他修建一座豪华府邸，他却果断拒绝，壮志扬言：匈奴未灭，何以家为！
十九岁那一年，霍去病担任骠骑将军，分别在春、夏两季出兵占据河西，大胜归来。在春季的攻势中，他率一万骠骑出陇西，转战河西五国，6天行军一千多里，将匈奴重创，歼敌九千多人。在夏季攻势中，他与公孙敖费分路进军，由于公孙敖迷路迟到，没能一起会师，霍去病决定孤军深入。
霍去病率领大军深入匈奴地盘，歼敌三万多人，降服匈奴四万人，收回了整个河西地区，匈奴的实力再一次遭受重创。匈奴一听到霍去病的名号，吓得闻风丧胆，曾写下："失我祁连山，使我六畜不蕃息；失我焉支山，使我嫁妇无颜色"的悲歌，可见霍去病的强大。
二十一岁那一年，霍去病与卫青各自率兵发动漠北大战，寻找匈奴主力一一歼灭，他率军北进两千多里，与匈奴左贤王交战，歼敌70400人，。经此一战，"匈奴远遁，而漠南再无王庭。"匈奴失去了对东北的控制权，只能远走塞外。霍去病在狼居胥山举行祭天封礼，从那以后，"封狼居胥"成为中国历代名将的最高荣誉。
