这使得汉武帝很没面子，心知肚明的大臣们纷纷附和李陵兵败有罪。《史记》作者司马迁据理力争，声称李陵以少胜多、杀敌过万，不堕将门之风。触怒汉武帝威严，而受"腐刑"之辱。
事后，汉武帝怒火消退，发现李陵之才时。急忙派公孙敖领兵，入匈奴寻李陵。公孙敖无功而返，却又声称："李陵在为匈奴单于练兵"！
上闻，于是族陵家，母弟妻子皆伏诛。
汉武帝雷霆大怒，诛灭李氏一族，将门李广一家灭族！不久后汉武帝驾崩，再也无人去寻李陵了。
多年之后，汉匈关系缓和，汉使入匈奴觐见单于。李陵问道："我李陵以5000步兵横行匈奴，因为没有救援而归降，我何愧于大汉？为何要灭我李氏一族"？
