战绩远比卫青亮丽，秦军歼敌七万零四百四十三人，俘获屯头王、韩王及将军、相国、当户、都尉等八十六人，歼敌数是西路军的近四倍，比参战的全部五万人马还多。而秦军人员的损失仅是二成，大概是一万人左右。
能够取得数倍于西部军的战果，得益于霍去病此次出征不仅挑选了秦军中最为精良敢战的战士，还带来了大批在河西之战中归降的匈奴人。在那场战争中，归降的数万匈奴部落，被始皇帝安置于河南地，帮助帝国防御南侵的匈奴人。这些以“属国”名义存在的匈奴部落，史称“五属国”。
这些匈奴人归降大秦帝国的直接原因是慑服于霍去病本人，他们崇尚丛林法则，自然而然将战神一般存在的霍去病当作新主人，首次跟随新主人外出征战，当然希望为新主建功、获得封赏，加之熟悉北方地理环境，所以发挥的作用可想而知。
秦军乘胜追击，对左贤王穷追不舍，可惜左贤王借着对漠北地理环境的熟悉，最终得以成功逃脱。
“霍将军，这就是漠北的最高峰狼居胥山。”追随霍去病的匈奴将领道。
霍去病一路追赶左贤王到今外蒙古肯特山脉尽头，眼见左贤王已不见踪影，考虑到将士们一路冲杀未停，已是人困马乏，便打算暂作停顿休整。
“最高的山？”霍去病反问道。
“是的，霍将军，是最高的山，也是我们匈奴人最神圣的圣山。”匈奴将领应道。
“好。”霍去病不假思索地转身对李敢道，“我们秦人有在最高山祭天的礼仪，既然杀到这里了，那就准备准备，在这里举行个祭天仪式，好让敌人长着记性，也让大军在这里暂作停顿休整。”
应该说古人，无论是秦人，还是匈奴人，对大山大河都有着与生俱来的崇拜和敬畏。在最高的山峰上或最壮阔的河流前举行祭祀仪式，成为他们表达这种感情的共同做法。在敌人的圣山上举行祭天仪式，毫无疑问是至高无上的荣耀，也是对敌人最大的羞辱。
李敢和将士们完全想不到霍去病有如此天才的想法，纷纷表示支持。但军中显然没有懂祭天封礼的人，霍去病只能根据自己从前听闻的泰山封禅的记忆，在加上自个的想法，安排在狼居胥山上的祭天仪式。
所谓泰山封禅，包括了两个内容，即在泰山上筑土为坛以祭天，报天之功，叫做封。在泰山下小山上除地，报地之功，叫做禅。既然学习泰山封禅的做法，在狼居胥山上举行祭天封礼，那就得找个地方举行对应的祭地禅礼。
在秦军将士及归降匈奴人的簇拥下，霍去病无比荣耀地登上了肯特山脉的最高峰狼居胥山举行祭天封礼，然后再南行至附近的姑衍山举行祭地禅礼，史称“封狼居胥”。
封狼居胥后，霍去病引兵一直逼至瀚海（今俄罗斯贝加尔湖），但始终没有发现左贤王的行踪，便折回向东南方向，单于王庭可能藏身的地方挺进。
这一路长途跋涉，所过之处荒无人烟，没有遭遇像样的匈奴部落，这意味着无法取食于敌，将士们所带的水和食物消耗非常快，逐渐出现了短缺。如果继续这样下去，不仅会影响士气，削弱战斗力，甚至会危及士兵的生命。
在这苦寒、荒凉的漠北之地，几乎不可能从自然界中获取必要的食物。但对生命来说，比食物更重要的是水。没有水，就算是杀马食肉，也坚持不了多久。霍去病马上意识到事态的严重性，急令军中的匈奴俘虏寻找水源。
“霍将军，从这里继续往东，不远就有一条河，叫余吾水。”
关键时刻，再一次证明了霍去病带上大量俘虏打匈奴的高明之处，俘虏中有人熟悉这一带地理环境，不久就确定了最近的水源。
“那还等什么，大家快赶路。”
在匈奴俘虏的引带下，霍去病带着大军快马加鞭地往东边赶去。不久，眼前果然冒出了一条弯弯曲曲的小溪流。溪流在稀疏的杂草中流过，水量很小，反射出的白光却非常晃眼，像一条小银蛇在挪动。
将士们欢呼雀跃，人马饱饮一顿后，又加满羊皮水袋。
水是生命之源，有水的地方，理应有人居住。但是，经过一番搜寻，在余吾水周边发现了放牧的痕迹，却不见放牧的匈奴部落。显然，生活在这里的匈奴部落已经离开。他们可能前去增援单于抵御西路军，也有可能在秦军到来之前远远地躲了起来。
这对霍去病大军来说非常可惜，不然的话，水和食物这两样东西，他们可以同时得到补充。要补充食物，就必须找到敌人。霍去病估摸着匈奴部落的去向，下令大军继续往东快速前进。但这并不仅仅出于获取食物的考虑，他始终没有放弃始皇帝交给的击杀单于本人的目标。
离开余吾水，大军向西急行了一段距离，霍去病突然感到肚子隐隐作痛，有种想拉便便的感觉，而且将士们大多有相同的症状。正当大家打算下马方便时，前方却发现了久违的匈奴部落。
大家的便意即刻消失得无影无踪，霍去病一声令下，将士们毫不迟疑地向前发起冲杀。面对如草原雄狮般猛扑过来的秦军将士，匈奴部落像离群的小鹿似的，惊慌地躲闪一二回，就惨死在血盆大口之下。
战斗转瞬结束，秦军俘获大量匈奴人，其中不乏有单于大臣章渠，而诛杀的则有北车耆王。霍去病从章渠口中得知，单于王庭受到了另一支秦军的猛烈攻击，溃不成军，单于已向北远遁。他们奉命拱卫王庭左翼，在得知单于主力大败后，正准备撤退之时，就遭遇了霍去病大军。
