破奴率领二万骑兵出击匈奴，前往浚稽山（今蒙古国戈壁阿尔泰山脉中段）一带迎接左大都尉。然而，就在左大都尉准备动手之际，他的计划被泄露，儿单于先发制人，将左大都尉诛杀。随后，儿单于派大军追击赵破奴率领的汉军。
赵破奴得知计划败露后，率军仓促南撤。在撤退至受降城外四百里处时，被匈奴大军包围。经过一番激战，汉军寡不敌众，最终全军覆没，赵破奴被俘。不过，就在匈奴军队准备乘胜进攻受降城时，儿单于却突然病死，匈奴军队不得不暂时撤退，受降城才得以保全。
儿单于死后，其叔父且鞮侯被拥立为单于。受降城之变标志着汉匈之间的相持阶段彻底结束，双方战端再次开启。此后，汉匈之间的战争不仅在北方边境展开，还逐渐蔓延到了西域地区。
在西域，汉朝和匈奴为了争夺对西域诸国的控制权，展开了激烈的角逐。太初元年至太初四年（前104年-前101年），汉武帝派李广利率军远征大宛（今乌兹别克斯坦费尔干纳盆地）。匈奴曾试图出兵阻拦李广利的军队，但未能成功。李广利最终攻破大宛，带回了汗血宝马，并在西域树立了汉朝的权威。
大宛被平定后，汉武帝认为汉朝的军威已经足以震慑匈奴，于是在**太初四年（前101年）**下征匈奴诏，历数匈奴的罪行，立誓要报汉高祖刘邦平城之围（前200年）和吕后受辱之耻。
此时，且鞮侯单于刚刚即位，地位尚不稳固，内部统治也存在诸多矛盾。为了稳定局势，且鞮侯单于决定对汉朝采取暂时的妥协政策，释放了之前扣押的汉朝使者路充国等人。汉武帝见匈奴示好，也派遣苏武护送扣押在汉朝的匈奴使者返回匈奴，并携带了大量的礼物，希望能够改善双方的关系。
然而，且鞮侯单于在见到汉朝的礼物后，态度变得傲慢起来，对苏武等人也颇为无礼。更糟糕的是，苏武的副使张胜卷入了一场匈奴贵族的未遂政变中，且鞮侯单于以此为借口，将苏武扣押，并流放至北海（今贝加尔湖）牧羊，长达十九年之久。刚有好转的汉匈关系再次跌入谷底。
汉武帝得知苏武被扣押的消息后，龙颜大怒，决心对匈奴发动更大规模的军事打击。天汉二年（
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