隨著大漢王朝越來越強硬的態度，越來越兇猛的攻勢，匈奴單于伊稚斜已經能清晰地感受到了來自南方的威脅了。
匈奴在丟掉河套平原後，白羊、樓煩二部損失慘重，右賢王王庭被抄以後，右賢王部幾乎全員覆滅。伊稚斜這位新的草原霸主是既擔心又高興。擔心大漢還會大舉來侵犯匈奴，高興的是，自己真正保住單于之位了。因為伊稚斜得位不正，他趕跑了原本的順位繼承人於單，這種叛逆之舉無論是在大漢還是在匈奴都屬於大逆不道，自然有很多部族對伊稚斜不滿。在大漢強有力的攻勢下，那些所謂的“藩王們”對他的威脅越來越小，反對的勢力被大漢都打沒了，漢武帝一直在給他“削藩”。對手幫自己“削藩”是好事，但大漢削得太厲害了，眼看伊稚斜都變成光桿司令了。
為了報復大漢，公元前124年也就是衛青抄了右賢王家的同一年秋季，已經輸急眼的伊稚斜發動了反攻。伊稚斜親率萬騎攻代郡，斬都尉朱英，劫掠千餘人作為報復。
此時的漢武帝已經看不上只有一兩萬人的小打小鬧了，吃了右賢王的他胃口越來越大，這次他將眼光放到了匈奴本部，也就是匈奴單于伊稚斜的王庭。
公元前123年春，又是春天這個草原民族最為孱弱的時機！
休養了一年的漢武帝又有錢了，又可以造了漢武帝再次上了牌桌。這次的陣容空前的強大，衛青為大將軍，公孫敖為中將軍，公孫賀為左將軍，趙信為前將軍，蘇建為右將軍，李廣為後將軍，李沮為強弩將軍，分領六路共十萬大軍，編制嚴整的由衛青指揮，從定襄出發，北上找伊稚斜決戰。
這次的出兵並不如前幾次順利，因為大軍剛剛出發，就碰到了數千匈奴部隊，十萬大軍不出意外地將這夥匈奴部隊殲滅，不過這讓衛青犯了難。
突如其來的變故將大軍暴露，如此北上是否能完成最開始掃平匈奴王庭，拿下陰山南麓的既定目標呢？
謹慎的衛青引大軍回定襄，休整了一個多月來麻痺匈奴。
但此次的遭遇戰，使得漢軍的行蹤暴露。無論你怎樣演戲，你的既定目標都很難達成了。因為匈奴有了準備。一個月之後，作戰的最佳時機就過了，水草開始生長，遊牧民族又都散開了，很難再次實現類似全殲右賢王的戰績了。
一個月之後，衛青依舊按原計劃率大軍出發，這次出征是有賭的成分，因為行軍蹤跡的暴露，衛青也不知道伊稚斜還在不在王庭。不過衛青運氣還是不錯的，他這次沒白來，伊稚斜並沒有避開漢軍的鋒芒。雖然伊稚斜從漢軍的規模和行軍方向斷定漢軍是奔著自己來的，作為匈奴中最靚的仔，他不準備躲，他開始調集人馬，要跟漢軍來把大的，決一死戰。不過很快他就會後悔自己的衝動之舉是多麼的愚蠢。
漢匈兩軍在陰山主脈附近相遇，展開激戰。雙方的王牌終於展開了大決戰。
激戰剛剛打響，令衛青措不及防的事情發生了，匈奴的左賢王突然出現在右翼開始猛攻漢軍。對於突如其來的敵軍支援，衛青命前軍趙信與右軍蘇建合併，阻擊敵軍，保衛右翼安全，衛青則率主力和左軍後軍與匈奴本部主力展開激戰，前軍右軍頂住了馳援而來的左賢王。
大戰一天後，主力還沒有決出生死，負責阻擊的部隊就崩了。最主要的原因是前將軍趙信反水了，趙信原來就是匈奴人，後來被俘向漢軍投誠，後來因為戰功卓著被封侯。如今他負責狙擊匈奴，因為兵力不濟導致戰事吃緊，趙信又一次反水，率領為數不多的本部兵馬投降匈奴。趙信的臨陣倒戈，使得右翼的狙擊部隊雪上加霜，本來就兵力薄弱的右軍在鏖戰下死傷殆盡，蘇建右軍騎陣被沖垮。
不過右翼的苦苦支撐並沒有白費，蘇建扛下來的這一天為衛青爭取到了極其重要的決戰時間。
衛青率本部兵馬大破伊稚斜的匈奴主力，共斬殺一萬九千餘人，伊稚斜領略到了漢軍精銳的可怕戰力，率領匈奴主力向北逃遁。主攻右翼的左賢王雖然已經衝破了漢軍的防禦，但看到主力已去，也撤出了陰山戰場。
此一戰，衛青在匈奴幾乎所有軍事力量的夾擊下完成了大勝，漢軍此時的騎軍戰力對匈奴幾乎是壓倒性的優勢！
此戰算是雙方正面硬扛的最具代表的一戰，漢匈達到了近一比六（首虜前後凡萬九千餘級，而漢亦亡兩將軍，軍三千餘騎），而且這還是左賢王突然率本部主力加入的情況下。可以想象，如果漢軍沒有暴露行蹤，沒有左賢王的支援，衛青能一把突突死伊稚斜。
如果說“定河南”和“滅右賢王”這兩次大勝有漢軍偷襲的因素在，那麼這次的漠南會戰則說明了正面硬懟，漢軍也是碾壓態勢的。
不過，雖然此戰大勝，但衛青卻並沒有再次加官進爵。因為衛青沒有完成武帝的戰略構想，這次出征的目的是要將匈奴王庭勢力徹底殲滅，實現對陰山的實質性佔領。衛青這次得勝，只完成了一半的戰略構想，只是佔領了陰山，但匈奴王庭北逃了。
這裡不得不說一下後將軍李廣，之前跟著衛青打河套，平右賢王的主將基本都封侯了，但這次陰山一戰，因為沒有完成構想，連帶著，所有的主將都沒有得到軍功獎勵，作為後將軍李廣再次與封侯失之交臂。
不過雖然並沒有將匈奴一棍子打死，但佔領陰山的戰略目標還是完成的。困擾了數百年的匈奴，就這樣被中原民族趕出了漠南，整個陰山山脈首次納入了中原政權的勢力範圍。
在不世出的名將衛青的帶領下，漢帝國將河套平原與陰山山脈納入了自己的國家版圖，匈奴右翼被打得徹底失去了戰鬥能力，匈奴本部元氣大傷，遠遁漠北。
從此，漠南無王庭。
