霍去病领兵由代郡出发，由善于沙漠作战的匈奴降将为先头部队，飞越千里大漠，与匈奴左贤王展开激烈的战斗，左贤王狼狈逃窜，霍去病穷追不舍，直打到狼居胥山，对匈奴东部进行了一次大扫荡。生擒匈奴屯头王、韩王等八十三人，斩俘匈奴兵七万四百四十三人。匈奴左贤王部至此几乎灭绝。为了纪念这次史无前例的大战，霍去病"封狼居胥山，禅于姑衍，登临翰海"。而后继续率军追击匈奴，一直到翰海（今贝加尔湖）方才撤兵。经此一役，匈奴向大漠西北方向远遁，幕南没有了匈奴的王庭，汉朝国威大涨。
漠北大战的受赏诏书，是汉武帝对霍去病漠北大战的一次全面总结：
骠骑将军去病率师，躬将所获荤粥之士，约轻赍，绝大幕，涉获章渠，以诛比车耆，转击左大将，斩获旗鼓，历涉离侯。济弓闾，获屯头王、韩王等三人，将军、相国、当户、都尉八十三人，封狼居胥山，禅于姑衍，登临翰海。执卤获丑七万有四百四十三级，师率减什三，取食于敌，逴行殊远而粮不绝，以五千八百户益封骠骑将军。
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