李牧到了边境，还是依照原来的章程，匈奴又是好几年都一无所获。经过几年的经营、训练，赵军战斗力得到显著提升，而且士兵们长年好吃好喝，个个都攒着劲想大干一场。李牧认为与匈奴决战的时机已经到了，于是精心挑选了战车一千三百辆，骑兵一万三千人，弓箭手十万人，冲锋陷阵的勇士五万人，组织训练。
同时，李牧下令放出漫山遍野的牛羊，匈奴看到牛羊果然冲杀而来，李牧率军迎敌，假装败退，故意丢下牲畜任匈奴掳掠。匈奴单于听到李牧战败，认为李牧不仅是个胆小鬼，还是个软蛋，不堪一击。于是亲自率领匈奴十万骑兵，准备抢个痛快，可是等待他们的是严阵以待的赵军。战车打头阵，后方弓箭手万箭齐发，同时李牧亲率骑兵和步兵绕道进攻匈奴军队侧翼，两面夹击之下，除了匈奴单于率领近侍拼死突出重围，剩下的十万骑兵全部被歼灭。随后，李牧乘胜进击，灭褴国、破东胡、降林胡，荡清赵国北境的威胁。
此战过后，十余年间匈奴再也不敢进犯赵国边境，而此次战役也是有史以来首次大规模对匈奴作战，也是以步兵全歼骑兵的典型战例。对后世以兵对骑的战术有着深远的影响。
