由于匈奴人逃之夭夭，在霍去病长途奔袭，寻找匈奴踪迹的同时，卫青率大军暂时返回关内。大军在定襄、云中、雁门等地修整，补充粮食和马匹，同时以逸待劳，等待匈奴人杀回回马枪，再寻机歼灭其有生力量。
匈奴人睚眦必报。一个多月后，留在草原上的斥候果然发现匈奴大队骑兵悄悄向大秦边境移动——正如卫青所料，他们以为扑空的秦军主力已经班师回朝，迫不及待地杀了回头，准备大肆劫掠一番作为报复。
卫青再次率大军从定襄出关，直扑匈奴主力而去。这次，他决定大军分多路从不同方向出击，实现对匈奴的大纵深包抄，以防他们再次逃遁。公孙敖和公孙贺两支队伍合为一部从西出击，赵信和苏建合为一部从东出击，自己率李广、李沮正面出击。
不幸的是，兵力最少的赵信和苏建一部遇上了匈奴伊稚斜单于统帅的主力。双方兵力相差悬殊，一番激烈搏杀下来，秦军死伤惨重，只好退守到附近一个小山包上。匈奴骑兵将小山包团团围困，秦军以弩箭勉强逼退他们的进攻。
“苏将军，再这样抵抗下去，我们恐怕会全军覆没。”见匈奴军人多势众，赵信开始发生了动摇，试探道。他本是匈奴右贤王属下的小王，正是在二年前秦军大败右贤王时被俘，投降大秦后改名赵信，被封为翕侯。此次随卫青出征，所率的人马以当年一同被俘虏收编的匈奴兵为主。
“赵信，你想干嘛？”苏建意识到赵信的话不对劲，厉声呵斥道。他与赵信分为一部，名为并肩作战，实有督战的责任。
“苏将军，你们秦人不是有句话叫做识时务者为俊杰吗？”赵信对苏建的呵斥不以为然，劝说道，“眼下我们再抵抗下去，只有死路一条。我们匈奴人一向厚待投降的大秦将领，苏将军不如和我一同向大单于投降吧！”
“赵信，你好大胆。”苏建勃然大怒，紧握着剑柄的手直发抖。小山包上，跟随苏建的秦人与跟随赵信的匈奴人立马分成了两个阵营，剑拔弩张地对峙起来，气氛紧张。
“赵将军，不跟他们废话，我们回去向大单于请罪吧！”
“我们是匈奴人，为什么要替他们打自己人呢？”
“大单于才是我们的雄主，我们不要为那个破皇帝打仗。”
……
赵信阵营充斥着喧哗和骚动。赵信趁势道：“苏将军，你见到了吧，他们都是匈奴人，都想跟着我回去。如果你们不一起投降，我们两军打起来，那样更糟糕。”
“赵信，你这狼心狗肺的东西，想让我们投降你们匈奴人，那得问问我手中的剑答不答应。”苏建见赵信摆明要去，拔出腰间的长剑指着他道。
“兄弟们，杀啊！——回我们家。”赵信突然用匈奴话大喊着，与苏建所率的秦人混战在一起。山包下的匈奴人见状，马上掩杀了上来。
苏建四面受敌，力战不支，身边的士兵一个接一个倒了下去。见败局已定，他只好带着剩下仅有的十几名士兵强行突围，下到山包下时，一起突围的士兵死伤殆尽，只剩下他光杆司令一人只身逃出。
一般情况下，三路大军整体推进时，彼此之间会保持密切联系，确保能够相互照应和支援，但此次为了扩大攻击的纵深，各路大军之间距离实在过远，以致通讯联络不畅。
苏建逃出见到卫青时，卫青才得知东线已全军覆没。他立即命令大军以最快速度向东线奔袭。秦军主力终于遭遇上伊稚斜单于的王庭主力，双方生死戮战了半天，伊稚斜见势不妙，不敢恋战，留下一万多死伤的匈奴兵，又往草原深处逃遁。留下的匈奴兵无论是死是活，清理战场的士兵都会在他们的左胸口处补上一剑，再收割首级。
此役斩获敌方有生力量不少，但已方损失也不轻，不仅苏建全军覆没，赵信领兵投降，主力部队也有大量伤亡。由于战场深入草原，远离边境，对手又是实力最强的匈奴单于王庭，而且显然做足了准备，为了避免冒险落入埋伏，卫青较为谨慎，率大军象征性地追出数十里，便挥师回到关内。
卫青撤回关内时，霍去病还在继续沿着溪流的方向，马不停蹄地追击匈奴部落。二百多的斩获，对刚离群下山捕猎的成年老虎来说，实在是太少了。他注定要统治一片属于自己的领地。
功夫不负有心人。霍去病带着八百骑兵又跑出了数百里，终于遇上了另一个匈奴部落。这个部落要大得多，挤在一起的蒙古包旁不见牛羊，却飘扬着单于的军旗。就像垂钓人发现水面上好不容易出现了晃动，而且动静非常大，这是一条大鱼，霍去病高兴得快要跳起来，大喊道：“兄弟们，跟我杀过去，封侯拜将就在此时。”
有了上次的轻易得手，八百骑兵士气高涨，毫不犹豫地冲杀过去，霍去病依然一马当先，冲杀在最前面。八百零一人发出的喊杀声震耳欲聋，简直让人误以为是上万的秦军精锐在发起总冲锋。
喊杀声宛如隧道工地上的一声爆破，匈奴兵如泥浆般从营帐中喷涌出来，但他们并没有跟上一个小部落一样，惊慌失措地四处逃窜，而是上马列开战斗队形，迎战秦军的冲杀。面对如此气壮山河的冲锋，竟然敢于立马迎战，主要原因还是人多势众，这也更加印证了霍去病的直感，这个部落里有大鱼。
人多势众的匈奴兵摆开了战阵，同样吓不到充满必胜信心、无视一切的霍去病所带领的八百骑兵。八百骑兵如下山猛虎扑杀麋鹿，撼天震地，就在迎面飞奔而上时，匈奴军阵像受惊的麋鹿群似的，突然崩溃开来，四处逃窜。
双方短兵相接不足一炷香时间就宣告战斗结束，匈奴兵死的死、伤的伤、逃的逃，剩下的都主动缴械投降，八百骑兵如有天佑似的，奇迹般地毫发无损。
打扫战场时，果然如霍去病所料，这其中真有大鱼。
经匈奴兵多人指认，俘虏中三名衣着华丽贵族模样的匈奴人正是伊稚斜大单于的祖父、叔父和国相。单于祖父因失血过多而死，霍去病下令将单于叔父和国相捆绑在马背上，包括单于祖父在内的其余俘虏就地处决，割取首级，一同带回长安。
