（一）武帝时对匈奴政策的变化
1.由恐惧到反抗。汉武帝即位时，西汉对匈奴实行“和亲”政策已有六十年了。但实践证明“和亲”政策不仅没有制止匈奴的骚扰，反而刺激了他们继续南下杀掠的野心。到武帝即位时，形势已有了根本性的变化。政治上，“七国之乱”平定后，中央集权得到了很大的加强。经济上，经过长期的休养生息，已经具备了相当的经济实力，可以支持战争。特别是政府官马已有45万匹，这就为组建大批骑兵部队提供了物质保证。军事上，汉军在长期的对匈奴防御作战中，已锻炼出一批有实战经验的优秀将领如李广、程不识等，以及精于骑射的骑兵部队。因此，摒弃屈辱的“和亲”政策，对匈奴实行军事讨伐的条件已基本具备。但是要正式下定讨伐的决心，还得先克服西汉朝廷内部存在的对匈奴的恐惧心理。
这种恐惧心理的形成是有历史原因的。匈奴对黄河流域的骚扰，由来已久，战国时的燕、赵、秦都被迫修筑长城以抵御匈奴的侵扰。秦统一中原后，秦始皇命蒙恬率军三十万北伐匈奴、收复河南地后，大修长城。西汉初年，匈奴冒顿单于东灭东胡、西逐月氏，横行大漠南北，公元前200年围汉高祖于平城白登。事后，西汉君臣谈匈奴色变。冒顿来信侮辱吕后时，大臣们也只能骂匈奴两句禽兽不如，提倡以精神胜利法待之。直到汉武帝即位之初，这种恐惧心理在朝廷内部还很普遍。公元前135年就“和亲”问题发生的辩论中，除王恢主战外，韩安国等人仍主“和亲”，武帝只得勉强同意继续“和亲”。但武帝本意是主战的，早在建元三年（公元前138年），他就派张骞出使西域，意图联络大月氏合攻匈奴。
2.马邑之谋。公元前133年马邑（今山西朔县）人聂壹通过王恢提出诱匈奴入马邑，伏兵歼之的建议，武帝深表赞同。西汉朝廷终于统一了思想，确定了对匈奴进行军事讨伐的决心。武帝采纳王恢的建议，在马邑设伏，准备以逸待劳，诱歼匈奴主力。为了达到消灭匈奴的目的，汉朝调集三十余万军队，从各地向战区集中并隐蔽进入伏击位置。如果不是被匈奴偶然俘获的雁门尉史怕死泄密的话，匈奴单于还会向设伏地区接近。汉军的伏击即使不能全歼匈奴主力，至少也会给予匈奴重大杀伤。可惜，功败垂成。匈奴单于得知有伏兵后，立即后退。马邑设伏是西汉对匈奴进行讨伐战争的开始。
（二）战争之初
马邑伏击未成，但武帝的讨伐决心并未动摇。面对匈奴的骚扰，汉军在长城沿线分兵把守，并且分道出击。公元前129年卫青从上谷（今河北怀来县东南）出兵，公孙敖从代郡出兵，李广从雁门（今山西右玉县南）出兵，公孙贺从云中（今内蒙托克托东北）出兵，各率一万骑兵。卫青军未遇匈奴主力，只有小规模接触，顺利到达龙城，歼敌七百多人，胜利归来。公孙贺的军队扑了空，一无所获而还。李广所部在一场恶战后，全军覆没，李广负伤被俘，后来夺马逃回。公孙敖军也损失七千人而败回。这次四道出击，兵力分散，敌情不明，各军之间既无联系，更无协同。因此匈奴能集中兵力歼灭李广军，重创公孙敖军，从而挫败了汉军的进攻。
公元前128年匈奴攻掠辽西（今辽宁义县西）、雁门一线。韩安国戍屯渔阳（今北京密云县西南），仓促迎战，负伤败回。匈奴掳掠千余人畜而去，并再入雁门杀掠。当卫青、李息分别率军出雁门、代郡迎击时，匈奴主力已退走。汉军只消灭了匈奴的小股力量。
讨伐战争初期的被动局面，已显示出战争的长期性。武帝为此在政治、经济等方面采取了很多措施，如颁布“推恩令”，进一步加强中央集权，开凿漕渠，兴修水利，发展农业生产，向商人的车船征税，增加财政收入，整修雁门道路，加强沿边烽隧设施等，为长期战争作好了准备。
公元前127年，汉军发起了收复河南地的战役，开始了战略上的主动出击。
（三）河南之战
河南地泛指河套地区和阴山一带，战略位置十分重要。汉军如果能收复这里，就能解除匈奴对关中的威胁，并且可以把这里当做以后直捣漠北匈奴巢穴的基地。
一直缴纳贡物，开放关市，用金钱、物资、美女取悦于匈奴，以避免更大规模战争、更加激烈抢掠的西汉朝廷，居然敢于设下重围伏击自己，还想擒拿单于。这对于一直骄横的匈奴来说是不可忍受的，这之后，匈奴方面发动了一系列的报复行动，拒绝和亲，封闭出塞的道路，不断入关侵扰。汉军则一方面在缘边各地积极进行抵抗，另一方面也已经开始主动出塞攻打匈奴。
公元前127年，车骑将军卫青指挥汉军骑兵部队向河南地发起突然攻击。汉军攻占阴山山口高阙（今内蒙临河县狼山山口），切断了楼烦王、白羊王与阴山以北右贤王的联系。在汉军骑兵的猛烈攻击下，白羊王和楼烦王狼狈而逃。汉军乘胜追击，扩大战果。当时河西走廊为匈奴所占据，威胁着河南地汉军的侧后方。卫青率军在黄河转折处南下，沿黄河而上，直抵陇西（今甘肃临洮南），沿途横扫匈奴残余势力，巩固了河南地的侧后安全。汉军共歼敌六千多，夺得马牛羊百余万，可谓大胜而回。
（四）河西漠南战役
河南战役以西汉夺取河南地、河套、阴山地区宣告结束。但对于匈奴来说，公元前127年是一个噩运不断的年份。随着军事上的惨重失败，大片水草丰美的经济基地的丢失以及人员畜产的巨大损失，使匈奴的经济大幅度衰退、政治威望也随之降低，之前来自东、南、西、北各地各族的贡纳税赋，或减少或被断绝。在这样的军事、政治、经济环境交相困迫之下，这年冬季，冒顿单于的孙子——军臣单于去世，于是，匈奴政权的处境更是雪上加霜。军臣单于之死标志着冒顿时代的结束，匈奴政权从此由强盛时期进入了衰败时期。
1.匈奴内部的政权更替。军臣单于死后，匈奴单于家族内部爆发了前所未有的激烈内争：军臣单于的太子于单被军臣单于的弟弟、左谷蠡王伊稚斜打败。被叔父打败的侄儿——太子于单带领手下人马投降汉朝，被汉廷封为涉安侯，但于单太子几个月之后也死去了。
伊稚斜在打败太子后自立为单于，虽然具体情况现在已经无法知道，但当时匈奴社会一定曾经因此发生过混乱，权力在不正常更替的时候混乱是不可避免的。张骞第一次出使西域，没有得到月氏的支持，于是想穿过羌族居住地区回到汉朝，但途中又被匈奴所劫获，一年多以后，单于死去，趁着匈奴内乱的时机才与在匈奴时娶的妻子及家人回到汉朝。伊稚斜是自冒顿以来的四位单于中在位年限最短的一位，在位仅12年，冒顿及军臣在位时间都是35年，他却连他们的一半都不到；在他当政期间的公元前119年，他在漠北战败遁逃之后，还发生过当时的右谷蠡王也自立为单于之事，这也是匈奴历史上前所未有的事件。事实证明，在这样生死存亡之际用武力夺得单于权位而组建起来的匈奴伊稚斜政权，不但没能收回失地，也没能抵御住汉军，反而把河西地区丢掉了。
2.漠南之战。伊稚斜单于即位之初，匈奴方面南下入塞的次数明显增多，作战的目的也不仅限于掳掠报复，似乎还有以大规模的入塞骚扰抢掠，迫使西汉南迁的打算。
但是，明显占据着人力以及物资优势的西汉朝廷不仅抵挡住了匈奴的反攻，保住了已经取得的战果，而且又组织发动了更大规模的对匈战役。公元前124年春，汉廷以卫青为车骑将军，下置六位将军，发兵十余万人，出塞攻略匈奴。令车
骑将军卫青率领三万人马，从高阙出兵；卫尉苏建为游击将军，左内史李沮为强弩将军，公孙贺为骑将军，代相李蔡为轻车将军，皆归车骑将军卫青领属，从朔方出兵。李息、岸头侯张次公为将军，出右北平，多路同时向匈奴发动进攻，正式发起了第二阶段更大规模的攻略匈奴战役。
这次战役的前期，汉军以匈奴右贤王为主要攻略目标。但匈奴方面，不仅伊稚斜单于不能组织有效的抵抗，右贤王更是麻痹大意，以为汉兵不能这么快就到，在战前竟然喝得大醉。卫青利用右贤王以为汉军不可能到达的错误估计与麻痹轻敌思想，亲率汉军骑兵集团长途奔袭。他充分发挥骑兵的机动性与冲击力，出塞六七百里，趁夜围困右贤王，一举击垮了右贤王王庭。汉兵至时，右贤王大惊，只带着一名爱妾和数百随从逃走了。汉轻骑校尉郭成等，追击数百里也没能把他抓到。除右贤王率数百骑逃跑外，汉军歼俘匈奴仅王爷身份的就有十余人，男女一万五千余人，牲畜近一百万头，胜利而还。