单于派卫律审理此案，卫律当年也是西汉的使者，并和汉武帝宠臣李延年交好，李延年被灭族后，卫律怕被株连，叛逃匈奴，很快成为匈奴单于的心腹和亲信。
在审讯中，虞常受不了严刑拷打，供出张胜也参与谋划。单于大怒，召唤苏武来受审讯。苏武为了不受辱，直接拔刀自刺，卫律大惊，抱住苏武，派人骑快马找医生，过了半天才缓过气来。
单于钦佩苏武的节操，派卫律去劝降苏武，苏武直接破口大骂："你为人臣子，不顾恩义，背叛君主和父母，投降蛮夷去做俘虏，我见你做什么？况且单于信任你，让你决定他人的死生，你公平执法，反而想挑起两个君主的矛盾，自己坐观成败。南越国、大宛、朝鲜三个国家，因为杀了汉朝使者，马上被汉军攻灭。你明知我不降还杀我，这会导致两国交战，匈奴的覆灭就从杀我开始！"
卫律知道苏武不会投降，报告了单于。单于不信这个邪，偏要让苏武投降，直接将苏武迁至北海，让他放公羊，说等公羊生小羊才可放回去。明摆着要永久扣留苏武。
