四路大军中，强弩都尉路博德主要负责从侧翼掩护李广利主力大军的后勤辎重，并未真正的参与到战争中。
当时匈奴且鞮侯单于在涿邪山以北水草肥美之处游牧，听闻汉军再度出兵的消息，遂下令将后勤辎重、牛羊牲畜北迁，且鞮侯单于、匈奴左贤王集结十万驻守在余吾水南岸一带。
汉朝四路大军中，真正出战者为三路。游击将军韩说引兵出境之后，并没遇到匈奴，无功而返。因杅将军公孙敖和匈奴左贤王交战不利，遂引兵撤退。
只有贰师将军李广利所统领的七万大军余吾水一带于匈奴交战。
不过，汉匈大军交战十余天，未分胜负，李广利最终选择了撤军而返。
