汉武帝后期对匈奴战争的失利
经过几次大战，汉匈双方国力损耗都很大，但匈奴并未停止对汉边的袭扰，同时还进一步加强了对河西走廊及西域地区的争夺和控制。为了打击匈奴的扰边和确保西域，汉武帝统治后期先后5次派军出击匈奴，但规模上已远不如以前，其结果也多不尽人意。
漠北决战后，伊稚斜单于迫于形势，主动遣使向西汉王朝请求“和亲”修好。汉武帝征寻群臣的意见，丞相长史任敞建议：“匈奴新困，宜使为外臣，朝请于边。”[25]汉武帝乃遣任敞为使，要匈奴向汉称臣。伊稚斜单于知此建议是任敞所提，不禁大怒，扣留任敞，不让他回朝复命。在此之前双方经常互相扣留对方使臣，大抵相当。汉武帝闻任敞被扣，遂下令调集军马准备出击匈奴。恰在此时，元狩六年（公元前117年），年仅24岁的骠骑将军霍去病病故。汉武帝极为悲痛，下令将其葬在茂陵边，并令陇西、北地等5郡降服的匈奴军士卒，身着黑甲，自长安至茂陵列阵护送。汉武帝为霍去病修建了一座形似祁连山的陵墓，以纪念其赫赫战功。但汉击匈奴的计划也搁置一边了。
汉武帝元鼎三年（公元前114年），伊稚斜单于死，其子乌维立为单于。此时，匈奴经过几年的休养，又逐渐聚集起来，恢复了战力。元鼎五年（公元前112年），匈奴一部袭扰河西、五原，常遮断河西走廊，又联合西羌进攻陇西和金城，对西汉威胁很大。元鼎六年（公元前111年），汉武帝令故太仆公孙贺率15000骑兵、从骠侯赵破奴将一万余骑兵，出塞寻歼匈奴军。这是漠北决战后，汉军第一次出击匈奴。公孙贺出五原（今内蒙古五原），北进2千余里，至浮苴井（今蒙古乌兰巴托南）；赵破奴出令居（今甘肃永登西北），北进数千里，至匈奴河，皆不见匈奴一人，两路无功而还。但与匈奴联合的西羌，则被李息等军击败。
此后，汉匈双方使者虽往来不断，但边境也常有小规模冲突。
元封五年（公元前106年），汉大将军卫青病故，终年50岁左右。卫青、霍去病两位抗击匈奴主将的去世，对西汉王朝是一个巨大损失。此后西汉在对匈奴的战争中再也没有出现象他们两位这样杰出的军事统帅。
元封六年（公元前105年），匈奴乌维单于死。其子詹师卢（亦称乌师卢）立为单于，因年少，号“儿单于”。匈奴又往西北迁徙，其左部与西汉云中相对，右部与酒泉、敦煌相对。汉武帝太初元年（公元前104年）冬，匈奴境内遇大雨雪，牲畜损失很大，儿单于又好杀伐，其内部极不稳定，人人自危。匈奴左大都尉欲杀儿单于，使人赴汉，请求西汉派兵接应。
太初二年（公元前103年）春，汉武帝命浞野侯赵破奴将2万骑兵出朔方，接应匈奴左大都尉。赵破奴与左大都尉约期在浚稽山汇合，然后一同北返。汉军出塞2千余里，将到浚稽山时，左大都尉准备起事，但事情败露。儿单于杀左大都尉，发兵进攻汉军。赵破奴见匈奴军来攻知左大都尉已失败，挥军击溃前来进攻的匈奴军，捕俘数千人，然后急速北归，撤至距汉境数百里时，匈奴军8万骑追上，将汉军包围。激战至晚间，赵破奴乘夜出营寻找水源，被匈奴军擒获。匈奴随即向汉军发动猛攻。汉军群龙无首，结果全军覆没。儿单于得胜大喜，次年，亲率大军进袭汉边，途中病死。其子年幼，匈奴立儿单于之季父、乌维单于之弟、右贤王句黎湖为单于。
太初三年（公元前102年），汉武帝派光禄勋徐自为出五原，向西北数百里，远者千里，沿途修筑城障列亭，一直到卢朐（山名），又令游击将军韩说、长平侯卫伉（卫青之子）沿城障列亭布防，并派强弩都尉路博德在居延泽筑城屯兵。同年秋，匈奴大举入侵云中、定襄、五原、朔方，杀掠数千人，打败数位汉二千石吏，并破坏徐自为所筑的亭障。与此同时，右贤王也率兵攻入酒泉、张掖，掠杀数千人。汉将任文领军急救，击退匈奴军，收复失地，夺回被掠人口、财物。是年冬，句黎湖单于病故，其弟左大都尉且鞮侯立为单于。
此时，汉贰师将军李广利（？—公元前88年）击破大宛（原苏联费尔干纳盆地，锡尔河上、中游地区），威震西域。汉武帝乘胜下诏，宣称：“高皇帝遗朕平城之忧，高后时单于书绝悖逆。昔齐襄公复九世之仇，《春秋》大之”[26]。意欲与匈奴决战到底。且鞮侯单于由于初立，统治不稳，怕西汉乘机来攻，遂将以前匈奴扣留的汉使其不愿降匈奴者尽数遣回，且自称：“我儿子，安敢望汉天子！汉天子，我丈人行”[27]，以讨好西汉。一年后，浞野侯赵破奴逃回，被任为骠骑将军司马。天汉元年（公元前100年），汉武帝派苏武为使，以厚币重礼赠且鞮侯单于。苏武一行到匈奴后，其副使张胜参与策划劫持单于阏氏归汉的活动，且鞮侯单于遂将苏武等扣留，多方威胁诱降，苏武坚贞不屈，后被迁往北海（原苏联贝加尔湖）牧羊，19后才被放回。
汉武帝闻苏武等被扣留，便又一次调集人马出击匈奴。天汉二年（公元前99年），汉武帝令贰师将军李广利将3万骑兵出酒泉，因杆将军公孙敖率一部骑兵出西河，骑都尉李陵（？—公元前74年）率5千步兵出居延，另派强弩都尉路博德接应公孙敖。
李广利军出塞后，一路往西北行进，在天山遇匈奴右贤王部，斩杀万余人，得胜而归。但在归途中，被匈奴军主力包围。汉军苦斗数日，死伤十分之六、七，粮食也已尽，在这紧急关头，假司马赵充国请命，率一百余精勇骑兵为先锋，奋勇突围。赵充国身负创伤20余处，终于杀开一条血路，李广利趁势挥军冲出重围。回到汉境，汉军只剩万余骑。汉武帝对赵充国十分赞赏，任为中郎，后升任车骑将军长史。
公孙敖从西河出塞，一直到涿邪山，与路博德会合，也未见匈奴兵一人一骑，2人只好领军返回。
骑都尉李陵乃李广之孙，其所部5千步兵本被派为李广利军的辎重护卫，李陵不甘于此，主动提出别出它路，分散匈奴兵力，以策应李广利。汉武帝乃改令其出居延，原本让路博德为李陵的后援，但路博德不愿，李陵便孤军出击。李陵所率5千步兵，“皆荆楚勇士奇材剑客也，力扼虎，射命中”[28]，战斗力极强。李陵率军出居延，北行30日，跋涉千余里，在浚稽山与匈奴3万骑相遇。匈奴军欺汉军人少，发动猛攻，李陵指挥汉军列阵，以弓弩射敌，匈奴败走，汉军趁势追杀，歼敌数千。且鞮侯单于大惊，急召8万余骑，亲自指挥，围攻李陵军。李陵指挥汉军向南且战且退，一路斩杀匈奴万余人，最后距汉边仅百余里。且鞮侯单于想尽一切办法，不能围歼汉军，愈战愈胆寒，见距汉边已近，恐怕汉军有伏，意欲罢兵。这时李陵部下军侯管敢投降匈奴，供出李陵是孤军，并无后援。匈奴遂加紧进攻，紧咬不放，汉军不得脱，最后粮食、弓矢全部用尽，死伤惨重，无法再战。李陵只好命兵士乘夜突围，匈奴数千骑紧追不舍，李陵见走不脱，遂投降匈奴，其部下军士溃散，逃归者仅400余人。汉武帝闻李陵投降匈奴，十分震怒。太史令司马迁为李陵说情，被处以宫刑。不久汉武帝后悔未给李陵派出援军，乃遣使慰劳李陵部下逃归者。一年以后，公孙敖上报，称：“李陵教单于为兵以备汉军”[29]。汉武帝大怒，下令将李陵一家全部处死。其实是原汉驻守塞外奚侯城的都尉李绪教匈奴为兵备汉。李陵痛其全家因李绪而被诛杀，派人刺杀了李绪，自己终身不再归汉。这样，第三次出击，以汉军损失2万余人马而告终。
两年以后，天汉四年（公元前97年），匈奴进袭雁门。于是汉军第四次大举出击匈奴。汉武帝令贰师将军李广利将6万骑兵、7万步兵，出朔方，强弩都尉路博德率兵万余，策应李广利；游击将军韩说率步兵3万人，出五原；因杆将军公孙敖将1万骑兵、3万步兵，出雁门。匈奴且鞮侯单于闻报，立即进行准备，他下令将辎重人口远移至余吾水（今蒙古鄂尔浑河）以北，自提10万骑兵，列阵于河南，专候汉军。李广利与且鞮侯单于接战，苦斗10余日，不分胜负，李广利见不能取胜，只好撤军退回。韩说一路未遇匈奴军，撤回汉境。公孙敖出塞后，与匈奴左贤王军相遇，结果失利。这样，这次汉军3路出击皆无功而还。
汉武帝太始元年（公元前96年），且鞮侯单于死，其子左贤王立为孤鹿姑单于。此后，汉匈双方虽有六、七年未发生较大规模的战争，但双方都在积极准备，积蓄力量。
汉武帝征和三年（公元前90年），匈奴袭入上谷、五原，杀掠汉吏民。不久又侵入五原、酒泉，杀2郡都尉。汉武帝决定尽全力打击匈奴。他命令贰师将军李广利率兵7万出五原；御史大夫商丘成将兵3万出西河；重合侯莽通率4万骑兵出酒泉，大举进攻匈奴。狐鹿姑单于得报，乃采用且鞮侯单于的做法，将辎重人口北移，徙至赵信城以北的郅居水（今蒙古色楞格河）北岸。匈奴左贤王也将其部众北移，过余吾水六、七百里，居于兜衔山。一切准备停当，狐鹿姑单于亲提精兵南渡姑县水（今蒙古图音河），迎击汉军。
汉军分3路出击。御史大夫商丘成出塞后，一路搜寻匈奴军，至追邪径，未能发现敌兵，便引军南返。匈奴见商丘成军后撤，急遣大将与降将李陵将3万骑兵追击汉军，在浚稽山，赶上汉军。双方大战9日，汉军且战且退，杀伤匈奴军甚众，至蒲奴水（今蒙古翕金河），匈奴军愈战愈不利，遂退走。重合侯莽通出酒泉，行进千余里，至天山，遇匈奴大将偃渠与左右呼知王率2万余骑兵来攻。临战，偃渠见汉军兵强势众，胆怯，不战自退。莽通无功而还。为了保障莽通军侧翼的安全，汉武帝还令闿陵侯成娩率楼兰、尉犁、危须等西域6国之兵，进攻与匈奴亲善的东师。结果成娩大获全胜，尽俘东师王及其吏民而归。
贰师将军李广利出塞后，在夫羊句山与匈奴右大都尉及卫律所率的5千骑兵相遇，李广利以2千骑兵出战，杀伤匈奴军数百人，匈奴军溃散，李广利挥军北追，一路扫荡，无人敢挡，至范夫人城（今蒙古南戈壁省达兰札达加德西）。正在这时，西汉统治集团内部发生巫蛊之变，李广利以前曾密谋更换太子的事泄，其妻子儿女皆被下狱问罪。消息传到军中，李广利十分忧惧，不敢立即回军，欲“深入要功”[30]以赎罪，便指挥汉军继续北进，抵郅居水。匈奴军早已退走，李广利令护军率2万骑兵渡过郅居水寻战。汉军2万骑终于与匈奴左贤王部左大将所率2万骑相遇，激战1日，汉军杀左大将，斩杀甚众，得胜而回。李广利部下军长史与决眭都尉辉渠侯见李广利“危众求功”[31]，恐怕日久必为匈奴所败，遂打算拘禁李广利，引汉军回撤。李广利得悉消息，斩长史。但军心已不稳，士卒也极度疲劳，李广利无奈只好下令撤军。汉军退至速邪乌燕然山（今蒙古杭爱山），被匈奴狐鹿姑单于亲领5万骑兵拦截。激战中，双方伤亡都很大。匈奴乘夜在汉军阵前挖了一条深数尺的壕沟，然后从汉军背后发动猛袭，汉军大乱，全军覆没，李广利兵败投降，一年后，被杀。这样，汉武帝后期对匈奴的第五次出击，也是汉武帝统治时期对匈奴的最后一次大战，终以汉军的惨败而结束。汉武帝对此战的失败极为痛心，他下诏称：“贰师败，军士死略离散，悲痛常在朕心”[32]。
此时，由于连年对外用兵，西汉的国力、军力大损，民怨纷起，各种矛盾激化，许多地方都爆发了农民起义，统治集团内部也发生了巫蛊事件，卫太子兵败自杀，这一系列的打击使年老的汉武帝深悔自己过去的劳民伤财。于是征和四年（公元前89年），汉武帝下诏自责，拒绝了桑弘羊募民屯田轮台的建议，决定停止对匈奴用兵，发展生产，恢复经济，“禁苛暴，止擅赋”[33]，让民众休养生息，以缓和阶级矛盾，巩固封建统治。这就是有名的“轮台诏令”。后元二年（公元前87年），汉武帝病逝，终年71岁。临终前他指定大司马大将军霍光、车骑将军金日磾、左将军上官桀辅佐其子刘弗陵，即汉昭帝。昭帝时年8岁。霍光等继续了汉武帝终前规定的“与民休息”的政策，到汉宣帝时西汉又出现了国富兵强的局面。
汉武帝统治后期对匈奴的5次用兵，都没有达到预期的目的，或无功而还，或损兵折将，甚至全军覆没。究其原因，虽与国力损耗过大，军力下降，战马严重不足有关，但主要原因还在于作为最高统帅的汉武帝本人的失误。
经过前一阶段的几次重大胜利，汉武帝渐渐失去了清醒的头脑，日益好大喜功，穷兵黩武。在战略指导思想上，不再有全盘、周密的考虑，更没有切实可行的战略布署，甚至在敌情不明的情况下，盲目出兵，以致劳师损财，得不偿失，也给匈奴拦截远征汉军以可乘之机；在战役组织上，没有认真协调多路出击的汉军之间相互配合，造成他们各自为战，甚至让步兵孤军远出千里，到不适合步兵作战的荒漠地区与匈奴骑兵作战，从而给匈奴军各个击破提供了便利；在用人方面更是集中体现了汉武帝晚年的昏庸。他不再象以前破格提拔卫青、霍去病那样，选派优秀将领统军出战，而是重用毫无军事统帅之材的李广利。李广利是汉武帝夫人李氏的哥哥，汉武帝为了让他立功，每每让他作为主帅统兵出征。但从李广利4次出击匈奴，直至全军覆没，投降匈奴的过程看，李广利在军事指挥上是庸材，这一点汉武帝不可能没有看出来。汉武帝一味重用李广利，也说明汉武帝在失去卫青、霍去病之后已无可用的征战主帅，将才的匮乏，已到了捉襟见肘的地步。
反观匈奴，虽然整体实力已远远低于西汉，战争主动权也不在其手，但它能吸取以前战败的教训，利用汉军的种种失误，使汉军的5次远征远未达到预期的目的。