浑邪王和休屠王战败之后就开始率部逃跑，但是迫于单于的压力不敢回国，只能向汉朝投降。汉武帝分析了休屠王和浑邪王的实力（两人手里还剩四万人左右），认为他们可能诈降，所以派霍去病率领一万骑兵去接受投降。还没等霍去病到达河西，休屠王和浑邪王就拒绝投降，而还发生了内斗。浑邪王杀了休屠王，并且收编了他的部队。霍去病率军赶到时，浑邪王军队人心不稳发生了骚乱，霍去病趁机大破匈奴，并且把浑邪王押送回长安。
河西之战中的细节
第一次河西之战时霍去病千里奔袭，但是匈奴十分警惕，霍去病并没有突袭成功。史书记载：辎重人众慑慑者弗取；合短兵；诛全甲。第一句的意思是霍去病并没有杀匈奴的后勤人员；合短兵的意思是霍去病的骑兵与匈奴骑兵短兵交接，肉搏取胜；诛全甲的意思是人家全副武装。如果匈奴是被偷袭那还可以理解，毕竟没有防备。但是匈奴已经做好了准备，士兵们全副武装，结果被霍去病击败了。这就证明了霍去病的部队应该是精锐部队，毕竟汉朝普通骑兵的战斗力没这么高。
第二次河西之战时霍去病的三位部下被封侯，分别为：高不识（匈奴人）、仆多（匈奴人）、赵破奴（汉人，但是自幼在匈奴长大），这条记载证明了霍去病的骑兵一定有匈奴人，只不过比例多少并不知道。霍去病的部队怎么会有匈奴人？只有两种可能，一种是霍去病在第一次河西之战中收纳了一些匈奴降将，另一种就是汉武帝把三位掌管精锐骑兵的校尉（注释6）给霍去病了。前者的可能性非常小，毕竟投降时间这么短，很难为霍去病卖力。后者的可能性就非常大了，毕竟霍去病深受汉武帝器重。这两位匈奴人熟悉匈奴地形，这很可能就是为什么霍去病不会迷路而公孙敖会迷路的原因。
战争影响
