当时武帝派贰师将军李广利征大宛，命李陵带5000步军给李广利运送粮草。李广利的统军能力，在汉廷内部一直饱受怀疑，能当上将军更多靠的是妹妹李夫人在武帝跟前受宠，以至于李陵不愿意给他当后勤，转而踊跃请战。
武帝被他的勇气所打动，同意他自成一军，到兰干山南边出击牵制匈奴单于兵力，以策应李广利的军事行动，并且命令强驽都尉路博德带一批士兵在中途迎候李陵，提供补给，听从他的指挥。
但是，路博德以前当过伏波将军，羞于当李陵的后备部队，上书武帝说现在不是打匈奴的好时机，希望留李陵到春天再出战。
结果晚年的武帝猜疑心渐重，以为是李陵后悔了，不敢与匈奴交战。年轻气盛的李陵一怒之下急速出击，也不管有没有后援了。
李陵这一去，没像他爷爷李广一样迷路，却更糟糕，在浚稽山遇上了单于主力，被匈奴三万多骑兵包围。但李陵展现出过硬的军事指挥素养，连连重创匈奴的进攻，逼得单于一度萌生过解围撤退的念头。
只可惜李陵军中出了汉奸，让匈奴这边探听到汉军的真实情况，知晓李陵5000步卒奋战数日，已经是强弩之末，于是死缠烂打直到李陵军溃败投降。
消息传回汉朝，武帝自然十分生气，文武百官也都号着皇帝的脉，落井下石唾骂李陵。只有司马迁为他说情，根据平素自己与李陵的交往，推测他估计是诈降，以留得有用之身寻机报答汉朝。
但是正在气头上的武帝，认定司马迁是在帮李陵推卸责任，下令将其下狱施以宫刑。
过了一段时间，武帝忽然回心转意，认识到李陵投降匈奴是无救援所致，便派公孙敖深入匈奴去接李陵回朝。可是，公孙敖没有找到李陵，却带回了一个消息，说李陵帮匈奴练兵，准备打汉朝。
武帝很生气，再也不提接李陵回来的话，还把李家满门抄斩。
其实帮匈奴练兵的是另一个叫李绪的汉朝降将，但事情到了这一步，已经无可挽回。李陵还怎么回来？不管因为什么，家人反正全被汉朝皇帝杀了。谁能保证他回来后不会被清算？
所以汉使找到他，希望他回来的时候，李陵拒绝了，说是不愿再次受辱。这个“再”字，估计不单是指他自己，还指他那些倒霉的长辈吧。
至于李陵的人品问题，客观来说，不能以司马迁的感观去做评判，因为他厌恶卫青、霍去病等外戚，对李家迷之好感，《史记》中都有所偏颇。大家还是根据已经发生的事情去判断。
