不过在西域威名远扬的李广利面对匈奴时却占不到便宜，加上他冒进贪功，于是陷入匈奴计策，损失惨重，七万汉家儿郎因他命丧沙场。李广利深知自己若大败而归必死无疑，因此他投降匈奴。当李广利兵败投降的消息传到朝堂上时，汉武帝震怒，将李广利宗族诛灭。李广利的失败对汉武帝的打击是巨大的，因为此时的汉朝已经国力凋敝，民不聊生，国内叛乱丛生，战场上折损的无数汉家儿郎与他们亲人们震天的哀嚎声让汉武帝心灰意冷。
巫蛊之祸、李广利兵败投降、镇压不完的起义……接踵而至的打击让汉武帝开始自省，他开始回顾自己的一生，总结自己的过失，于是下《轮台诏》，说："乃者贰师败，军士死略离散，悲痛常在朕心。今请远田轮台，欲起亭隧，是扰劳天下，非所以忧民也，今朕不忍闻。"
许多学者都认为汉武帝拒绝屯兵轮台，下《轮台诏》是他施政方针的改变，由对外征伐改为"守文"，学者田余庆就在《论轮台诏》一文中评价道："汉武帝澄清了纷乱局面，稳定了社会秩序，并为昭宣中兴奠定了基础。"有的学者甚至认为《轮台诏》便是汉武帝的罪己诏，因此将它称为"轮台罪己诏"。当然，也有学者对此提出质疑，认为《轮台诏》不过是汉武帝的权宜之计，事实上汉武帝并没有转为"守文"，比如《轮台诏》结尾处就说道："当今务，在禁苛暴，止擅赋，力本农，修马复令，以补缺，毋乏武备而已。郡国二千石各上进畜马方略补边状，与计对。"
不过不管《轮台诏》是不是罪己诏，可以肯定的是，汉武帝已经开始对自己的过失进行悔过，并促进了汉朝国策的转变，它可能是汉武帝这位雄韬武略而又穷兵黩武的帝王在知道自己命不久矣时，为汉朝作出的最后贡献。
