武帝因賦稅所入，足敷兵餉，乃複議興師北征，備足芻糧，乘勢大舉。元狩四年春月，遣大將軍衛青，驃騎將軍霍去病，各率騎兵五萬，出擊匈奴。郎中令李廣，自請效力，武帝嫌他年老，不願使行。經廣一再固請，方使他為前將軍，令與左將軍公孫賀，右將軍趙食其，後將軍曹襄，盡歸大將軍衛青節製。青入朝辭行，武帝麵囑道：“李廣年老數奇，音羈，數奇即命蹇之意。毋使獨當單於。”青領命而去，引著大軍出發定襄。沿途拿訊胡人，據雲單於現居東方，青使人報知武帝。武帝詔令去病，獨出代郡，自當一麵。去病乃與青分軍，引著校尉李敢等，麾兵自去。這次漢軍出塞，與前數次情形不同，除衛霍各領兵十萬外，尚有步兵數十萬人，隨後繼進，公私馬匹計十四萬頭，真是傾國遠征，誌在平虜，當有匈奴偵騎，飛報伊稚斜單於，單於卻也驚慌，忙即準備迎敵。趙信與單於劃策，請將輜重遠徙漠北，嚴兵戒備，以逸待勞。單於稱為妙計，如言施行。
衛青連日進兵，並不見有大敵，乃迭派探馬，四出偵伺。嗣聞單於移居漠北，便欲驅軍深入，直搗虜巢。暗思武帝密囑，不宜令李廣當鋒，乃命李廣與趙食其合兵東行，限期相會。東道迂遠，更乏水草，廣不欲前往，入帳自請道：“廣受命為前將軍，理應為國前驅，今大將軍令出東道，殊失廣意，廣情願當先殺敵，雖死不恨！”青未便明言，隻是搖首不答。廣憤然趨出，怏怏起程。趙食其卻不加可否，與廣一同去訖。青既遣去李廣，揮兵直入，又走了好幾百裏，始遇匈奴大營。當下紮住營盤，用武剛車四麵環住，武剛車有巾有蓋，格外堅固，可作營壁，係古時行軍利器。營既立定，便遣精騎五千，前去挑戰，匈奴亦出萬騎接仗。時已天暮，大風忽起，走石飛沙，兩軍雖然對陣，不能相見。青乘勢指麾大隊，分作兩翼，左右並進，包圍匈奴大營。匈奴伊稚斜單於，尚在營中，聽得外麵喊殺連天，勢甚洶洶，一時情虛思避，即潛率勁騎數百，突出帳後，自乘六騾，徑向西北遁去。此外胡兵仍與漢軍力戰，兩下裏殺了半夜，彼此俱有死傷。漢軍左校，捕得單於親卒數人，問明單於所在，才知他未昏即遁，當即稟知衛青，青急發輕騎追躡，已是不及。待到天明，胡兵亦已四散，青自率大軍繼進。急馳二百餘裏，才接前騎歸報，單於已經遠去，無從擒獲，惟前麵顏山有趙信城，貯有積穀，尚未運去等語。青乃徑至趙信城中，果有積穀貯著，正好接濟兵馬，飽餐一頓。這趙信城本屬趙信，因以為名。
漢軍住了一日，青即下令班師，待至全軍出城，索性放起火來，把城毀去，然後引歸，還至漠南，方見李廣趙食其到來。青責兩人逾限遲至，應該論罪，食其卻未敢抗議。獨廣本不欲東行，此時又迂回失道，有罪無功，氣得須髯戟張，不發一語。始終為客氣所誤。青令長史齎遺酒食，促令廣幕府對簿，廣憤然語長史道：“諸校尉無罪，乃我失道無狀，我當自行上簿便了！”說著，即趨至幕府，流涕對將士道：“廣自結發從戎，與匈奴大小七十餘戰，有進無退，今從大將軍出征匈奴，大將軍乃令廣東行，迂回失道，豈非天命！廣今已六十多歲，死不為夭，怎能再對刀筆吏，乞憐求生？罷罷！廣今日與諸君長別了！”說至此，即拔出佩刀，向頸一揮，倒斃地上。小子有詩歎道：
老不封侯命可知，年衰何必再驅馳？
漠南一死終無益，翻使千秋得指疵。
將士等見廣自剄，搶救無及，便即為廣舉哀。欲知後事，請看下回再詳。
本回類敘諸事，無非為北征起見。渾邪王之入降，喜胡人之投誠也，長安令之擬斬，怒有司之慢客也；用計臣以斂財，進酷吏以司法，竭澤而漁，迫以刑威，何一不為籌餉征胡計乎？暴利長之獻馬，與卜式之輸財，皆揣摩上意，乃有此舉。獨汲黯一再直諫，最得治體，禦夷以道，救人以義，漢廷公卿，無出黯右，惜乎其碩果僅存耳。若李廣之自請從軍，全是武夫客氣，東行失道，憤激自戕，非不幸也，亦宜也。而衛青固不足責雲。