在解忧公主的鼓励下，翁归靡丝毫不打算向敌人妥协。为了抗击匈奴，解忧公主上书刚刚即位的汉宣帝，请求朝廷出兵共同征讨匈奴。负责辅政的大将军霍光当机立断，在请示汉宣帝后，出兵15万，分五路讨伐匈奴，并派校尉常惠到乌孙主持乌孙战局。
西汉军队给匈奴留下的印象太深刻了。匈奴人听说西汉大军迫近，根本没敢正面交锋，一路向北溃败。趁汉军吸引了匈奴人全部注意力的时候，在常惠的主持下，乌孙王翁归靡率乌孙军队袭击了匈奴右谷蠡王的王庭，壶衍鞮单于的叔父、兄弟、儿女、将领被斩杀、俘获无数，大批匹牲畜也成了乌孙的财产。
为了报复，在汉朝撤军后，壶衍鞮单于亲率数万骑兵扑向乌孙，大肆掳掠一番而回。倒霉的是，回军途中，他们遭遇了暴雪，生还者寥寥无几。其后，匈奴境内又爆发了天灾，再也没有外出掠夺的实力。乌孙、先零、乌桓三国趁机联合围攻匈奴，使匈奴全国人口损失十分之三，国力极大削弱，各属国土崩瓦解，从此一蹶不振。
至此，当年汉武帝"断匈奴右臂"的战略计划，通过近半个世纪的不懈经营，终于成功实现了。
乌孙击败了强大的匈奴，这让解忧公主的威望在乌孙空前的高涨。翁归靡审时度势，立即上书汉朝，请求为自己的长子元贵靡再迎娶一位汉家公主，进一步加深汉朝与乌孙的友谊。汉宣帝与大臣商议后，立即封解忧公主的侄女刘相夫为公主，先让她在长安上林苑居住，学习乌孙语言习俗，为成为未来新的乌孙国母做准备，然后。派遣浩浩荡荡的队伍护送公主下嫁。
