公元前119年，马略当选为罗马平民保民官，初出茅庐就表现出无所畏惧和铁面无情，被认为是反对元老院贵族的斗士。次年，米奇普撒病死，其继子朱古达杀死米奇普撒之幼子希延普撒尔，逐其长子阿多儿巴尔；不久，朱古达战争爆发。
经过河南、河西战役之后，匈奴不但兵力损失惨重，而且失去了在漠南的两大战略要地——河南和河西地区，这对匈奴的军事战略及经济都造成了巨大的影响。之后，匈奴主力被迫转移到自然条件比较恶劣的漠北地区，汉匈之间的实力对比发生了根本性的变化。
虽然匈奴主力已经移居漠北地区，但是匈奴并没有停止对汉朝边境地区的侵扰。公元前120年秋，匈奴又派骑兵数万人进攻右北平、定襄，杀掠吏民数千人而回。为了彻底消灭匈奴主力，以消除其对汉朝边境的威胁，给边境人民—个安定的生活环境，公元前119年春，汉武帝决定利用匈奴认为汉军无力越过大漠作战的错误认识，深入漠北与匈奴进行一次大的决战。
为了保证漠北之战的顺利进行，汉武帝从全国征发大批军用物资，调集了十万精锐的骑兵部队与匈奴直接作战，数十万步兵用于运输，又从民间征集了十四万匹马以随军备用。
汉军原计划全部由定襄出发，由霍去病率领全军直赴大漠寻找匈奴伊稚斜单于的主力部队决战。大军临行之前，从匈奴俘虏口中得知单于已经东去，于是就改变原计划，令卫青、霍去病各统骑兵五万，分别从定襄、代郡两个方向北进。
伊稚斜单于听到汉军北进的消息后，又接受了赵信的建议，把全部家属辎重人畜转移到更远的北方，仅留下精兵在漠北等待与汉军决战。
卫青率前将军李广、左将军公孙敖、右将军赵食其、后将军曹襄共五万骑兵从定襄出发，迎击匈奴单于主力。卫青率军出定襄后不久，就从匈奴俘虏口中得知了伊稚斜单于的确切驻地。卫青遂将李广、赵食其两部合并，令他们由东路前进，在匈奴侧翼掩护主力部队，而自己则与公孙敖等率主力与匈奴单于正面作战。
卫青率主力向北奔向匈奴单于的主力，北进一千多里后，突然发现伊稚斜单于的主力部队正在前方严阵以待。卫青于是下令用武刚车（一种四周及车顶用皮革作防护的兵车）环绕为营，以防匈奴军的袭击；又派出五千骑兵出击匈奴。伊稚斜单于也以万名骑兵应战，两军激战起来，一直到天近黄昏。这时，突然刮起了狂风，两军都不能看清对方。卫青趁机派出部队从左右两翼将匈奴军队围了起来。伊稚斜单于见汉军数量较多，且兵强马壮，感觉不能取胜，不敢再拖延下去，于是率领数百名强壮骑兵从西北方向突围而去。两军激战到深夜，卫青才得知伊稚斜单于已经逃走。于是即刻命令轻骑连夜追击，卫青率大军主力随后而行，被围困的匈奴兵趁机四处逃散。至天明，汉军已经追出二百余里，但没有抓到伊稚斜单于。此战汉军共歼灭俘获匈奴一万九千多人。
东路五万汉军在骠骑将军霍去病的率领下，从代郡出发迎击匈奴左贤王，而右北平太守路博德从右北平出发配合主力部队行动。霍去病率军出代郡后，命令全军轻装前进。北进两千多里后，在大漠上与匈奴左贤王的军队遭遇。经过数次激战之后，歼灭俘获匈奴军七万多人，俘获伊稚斜单于近臣张渠，匈奴屯头王、韩王等三人，相国、将军等八十三人，斩杀匈奴北车耆（匈奴王号）。左贤王及其将领弃军逃走，汉军追至瀚海而还。
漠北大决战是汉匈争战中最大的、最具决定性意义的一次战役。汉武帝为歼灭匈奴主力，使用了全国精锐的骑兵，并调集数十万步兵参加作战，其战役规模之大前所未有，显示了汉武帝彻底击败匈奴和永绝边患的巨大决心。
汉匈漠北大决战，汉军取得了决定性的胜利，迫使匈奴继续向北远逃，造成了漠南无匈奴王庭的局面。此后，相当长的一段时间内，匈奴再无力向中原发动大规模的入侵，汉匈之间战争的重心也由中原转向了西域。