同年夏，长安城，未央宫中。刘彻再次召集群臣商议对匈奴的作战计划。
刘彻环顾殿内众人，最后将目光停留在霍去病身上，微笑着说：“霍去病，你第一次独立领兵作战就取得如此大的战果，朕很满意。朕决定再次出兵河西走廊，你有什么想法？”
霍去病思考片刻后，荐言道：“感谢陛下对臣的信任。臣以为河西走廊之战，虽然扫荡了匈奴的一些大小部落，但是浑邪王和休屠王的主力尚在。陛下趁其实力尚未恢复时，再次加以打击是十分明智的决定。臣对作战方式有一些不一样的想法？”
刘彻闻言眼中闪过一丝精光，微笑着说：“去病，你有什么想法尽管说。”
霍去病躬身道：“陛下，臣第一次出征河西走廊时，因为不了解河西走廊的敌情，所以指挥的兵力不多，只能算是试探。如今再让臣领兵，臣有信心彻底收复河西走廊。”
霍去病的目光转向殿内悬挂的地图，地图上标记着汉匈双方犬牙交错的兵力分布。继续说道：“陛下，河西走廊地形狭窄，不利于大兵团作战，如果与敌军正面交锋，难以切断敌军的退路，只能进行有限地追击，这样就无法彻底击溃敌军主力。而且如果继续采用第一次的作战方式，匈奴人一定会有所防备，达不到出其不意地攻击效果。臣的想法是从北地郡出兵沿着贺兰山北进，折而向西沿着河西走廊北方的沙漠边缘向西挺进，而后在居延泽短暂休整后，再顺着弱水南下，绕到浑邪王和休屠王的后背包围他们。陛下派另一路将领率领大军从北地郡出发，渡过黄河沿着沙漠南端边缘向西挺进。我们两路大军在弱水汇合，前后夹击敌军必能毕其功于一役。”
刘彻闻言赞许道：“想法大胆，兵贵奇变。不过如此迂回穿插二千余里，正值盛夏，对于远征的将士来说是个大考验。”
刘彻凝视着地图，沉吟半晌后开口道：“合骑侯公孙敖率领三万大军从北地郡出发，渡过黄河后沿着沙漠南端的边缘向西挺进，与霍去病部在弱水汇合。郎中令李广，博望侯张骞率领三万大军从右北平出兵牵制左贤王所部。霍去病，朕此次给你调拨三万大军，按照你的设想进军，任你自由发挥。”
刘彻的目光扫视着殿内众人，而后大声说道：“诸位将军，朕委你们以重任，莫要令朕失望，都下去准备吧！。”
一个月后，几路大军的进展不是完全顺利。大汉边境东线，李广与其子李敢立功心切，率领着四千汉军从右北平出塞，博望侯张骞率领余下的主力却未能及时赶到指定地点，两军之间拉开一百多里的距离。不幸的是李广所部途中遭遇左贤王四万大军的围堵，伤亡惨重。李广命令士兵围成圆形方阵，用强弩射杀以阻挡匈奴骑兵的攻击，而且李广命令李敢率领几十名骑兵冲击敌军结合部，以提振汉军士气，双方激战陷入焦灼状态。一日后，张骞率领大军赶到，匈奴左贤王退走。
合骑侯公孙敖率领三万大军从北地郡出发，渡过黄河，沿着沙漠南端的边缘向西挺进，不料途中遭遇风沙以致迷路，没有及时到达弱水与霍去病部汇合。
霍去病部一路长途跋涉，风驰电掣，穿越沙漠，成功抵达居延泽，短暂休整后，继续沿着弱水南下到达合黎山下。霍去病考虑到孤军深入，粮草紧张，决定不再等待公孙敖部。于是绕到浑邪王和休屠王的后背，突然发起攻击。霍去病所部将士犹如天兵降临，匈奴浑邪王和休屠王则完全没有料到，短短几个月后汉军竟然绕到自己后背，突然对自己发动猛攻，猝不及防下被打得抱头鼠窜，溃不成军。
一番激战后，霍去病所部取得空前大捷。在此役中，不仅俘获匈奴单桓王、酋涂王，收降其相国、都尉以下的降者多达二千五百人。而且汉军一共斩得匈奴军首级三万零二百级，生擒匈奴五王，五王母，匈奴单于的阏氏及王子五十九人，相国、将军、当户、都尉等六十三人，让匈奴的实力受到一次极大的打击。
长安城，未央宫中，羽檄飞传，各路大军的军报被交到刘彻的手中。看着张骞，李广，公孙敖送来的军报，刘彻暂时压下心头的怒火，他在等待霍去病的消息。
终于，鸿翎急使传来捷报。刘彻脸上的愁云散去，开怀大笑道：“好，打得好，霍去病果然没有让朕失望。”
“来人，传朕的旨意，骠骑将军霍去病河西走廊之战，立下赫赫战功，加封食邑五千四百户。跟随霍去病出征的校尉皆封为左庶长，其部下赵破奴、高不识及仆朋皆加封为关内侯，食邑二百户。”刘彻洪亮威严的声音响彻大殿。
刘彻平复激动的心情，板着脸继续说道：“传朕的旨意，合骑侯公孙敖中途迷路以致失去战机，贬为庶人，罚五千金即可释放；博望侯张骞未能赶到指定地点，贻误战机，贬为庶人，罚五千金即可释放；李广所部立功心切，损失惨重，然朕念其英勇杀敌，不奖也不罚。”内侍领命而去。
远在漠北的伊稚斜单于接到浑邪王和休屠王的败报后暴跳如雷，火冒三丈，想要拿“二王”问罪。咆哮道：“马上召浑邪王和休屠王来王廷。”
殊不知又将引发新的争端。