第一阶段的具体任务包括：将侵入陇西河套地区及原赵国边境的匈奴歼灭或驱逐到贺兰山、原赵长城以北地区，恢复赵武灵王时的边界线。
计划制定后，蒙恬开始行动。他亲率秦军主力从上郡出发，进入河套北部，另派一部偏师从北地郡出发，进入河套南部。
蒙恬率主力大军二十万经榆林北上，迅速攻占了河套北部地区。同时从北地出发的秦军也在河套南部发动攻势，准备充分的秦军进攻十分猛烈，而与此相反，面对突如其来的秦军，匈奴人并未作好战争准备，且在河南地区的匈奴多为分散的部落，仓促而分散的抵抗显得很无力。
兵贵神速，蒙恬见匈奴人没能组织起有效抵抗，就下令秦军迅速推进，不给敌人喘息的机会。就这样，秦军一路上没有遭遇大的抵抗，就推进到了河北地区，顺利收复了河南地区。始皇在那里设置了四十四个县，并徒民开垦。蒙恬则下令秦军到黄河南岸过冬，等来年春季再对匈奴作战。
