貳師將軍
在和西域的交往過程中，武帝偶然得到大宛產的汗血馬，非常喜愛，命名為「天馬」。而之後到大宛去搜求「天馬」的使者在路上絡繹不絕。
漢朝出使外國的使團，多的一行數百人，少的百余人，他們所帶的禮物與博望侯張騫出使時大抵相當，後來隨著對西域的熟悉，出使的人數也逐漸減少。
漢朝在一年中，派往西域的使者，多時十余批，少時五六批，路程遠的八九年才能返回，路程近的也需好幾年才能回來。
太初元年（前104），漢朝出使西域的使臣上奏說：「大宛有良馬，藏在貳師城內，不肯給我們。」於是武帝決定重金求購，下令派壯士車令等人帶著千斤黃金和用金子鑄成的馬前往大宛請求換取良馬。
大宛國王與其群臣商議說：「 漢朝離我們太遠，中間隔著鹽澤，道路行走艱難，兩國來往，常常有人因路況困難而死亡；若從北路來，會有匈奴的阻擋，如果從南路來，缺乏水草，又沒有城郭，所以缺乏糧食。漢朝使者每次過來存取的時候，團隊人數來幾百人，都常常因為旅途過程糧草匱乏以及路況艱險而死傷過半，所以即便與漢朝敵對，漢朝又怎麽回冒險派遣大軍過來討伐呢？漢朝朝廷是拿我們沒有辦法的，那貳師城的馬，可是大宛國的寶馬。怎麽能隨時送給外人呢？ 」於是不肯給漢使。
漢使非常惱怒，大罵著用鐵錘砸破金馬，憤然離去。大宛的貴族十分生氣地說：「漢使居然如此輕視我們！」便直接將漢使驅逐，並下令大宛國東面的郁成王去截殺漢使，搶奪了漢使的財物。
武帝得知訊息後大怒。曾出使過大宛國的姚定漢等人說 ：「大宛兵力薄弱，如果派3000名漢兵，以強弩射擊， 就能將其全部俘虜。」
武帝曾派浞野侯趙破奴率700騎兵俘虜了樓蘭王，所以認為姚定漢等人說得有道理，既然如此簡單，這個任務必定要落到皇帝想要封賞之人的手裏。 此時後宮得寵的李夫人有個哥哥名叫李廣利，還沒有封侯，此次正好是立功的好機會，武帝便任命李廣利為主帥。
既然好打，也沒有必要興師動眾，於是武帝下詔征發防備匈奴的6000騎兵與各郡國罪人數萬，遠征大宛國。 期望李廣利到貳師城獲得寶馬，因此稱他為「貳師將軍」。 另外任命趙始成為軍正，原浩侯王恢為精靈，李哆為校尉，負責指揮作戰。
太初二年（前103），李廣利率軍西征，渡過鹽澤之後，沿途的小國都緊閉城門，不肯供給漢軍糧食，李廣利只有發動進攻。 攻下的就可以得到糧食，攻不下的幾天後只好繞行。等到達郁成國時，軍隊只剩下數千人了，且又饑又乏。攻打郁成國時，反被郁成國的軍隊打得大敗，傷亡慘重。
之後，李廣利與李哆、趙始成等人商議說：「 到郁成國都不能攻下，更何況到大宛的國都了？」於是幹脆帶兵返回敦煌郡，此時士兵剩下的不過十分之一二。李廣利只好上書漢武帝，說：「路途遙遠，又缺乏糧草，士兵不怕作戰而害怕饑餓，況且人數太少，不足以擊敗大宛國。希望暫且停止進攻，等到增調軍隊後再前去攻打。 」
漢武帝看到奏書後大怒，直接派使臣到玉門關攔截，同時傳下命令：「軍隊有敢退入玉門關者，一律斬首！」李廣利此時非常恐懼，就只好留在敦煌。
太初三年（前102），朝臣們議事，都希望停止對大宛國用兵，集中力量攻打匈奴。
但武帝則認為既然已出兵討伐大宛，如果連大宛這樣的小國都打不下來，那麽大夏等西域屬國會漸漸地輕視漢朝，不僅得不到大宛的好馬，就像烏孫、輪台等國也會虐待漢朝使者，這樣做必會遭到外國的恥笑。
於是漢武帝對討伐大宛不力的鄧光等人做了處罰。經過一年多的時間，又集結起6萬人，去敦煌增援貳師將軍李廣利，一些內建裝備跟隨出征的還不包括在內。另外，還征調牛10萬頭，馬3萬匹，驢和駱駝數以萬計。 糧食、兵器、弓弩都十分充足，從各地調來攻打大宛的校尉軍官有50多名。又征調戍卒18萬駐紮在酒泉、張掖的北部地區，設定居延城、休屠城，屯兵以保衛酒泉。
武帝下令：全國犯罪的官吏與在逃人員和贅婿、商人，原來屬商人戶籍的，其父母、祖父母屬商人戶籍的，共7種人，一律充軍從征。專門為貳師將軍運送糧草的人馬與車輛絡繹不絕。
這個幾乎是舉全國之力西征大宛，可以說是穩操勝券，漢武帝很有信心，特意派遣兩名熟悉馬匹情況的人擔任執馬校尉和驅馬校尉，一旦攻破大宛城，就讓這兩個校尉去挑選那裏的好馬。
得到支援的李廣利奉命再次率軍出征攻打大宛。由於軍隊規模浩大，沿途的西域小國紛紛開城迎接，向漢軍提供糧食。 大軍到達輪台國，輪台國不肯投降，漢軍攻城數日，城破後將其全城屠滅，輪台這個地方，後來就成為漢朝在西域的根據地之一。
大軍繼續向西進發，一路順利到達大宛國邊界，此時漢軍共有士兵3萬人。大宛出兵迎戰，漢軍以弓箭射擊，大敗大宛軍隊，大宛軍隊只好退回防守。
李廣利本想先行攻擊上次讓自己吃虧的郁成城，又擔心屯兵堅城之下，如果一時不能攻克，大宛可能有其他的策略。 於是李廣利下令繞過郁成城，直接攻擊大宛國的都城貴山城，將其四麪包圍。大宛城中沒有水井，靠汲城外的河水，於是李廣利派水工將城外的水改道，用舊水道挖洞攻城。
此時貴山城內早已苦不堪言，城內沒有水喝，城外有漢軍攻城，前後圍攻了40多天。
城內貴族開會商議說：「都是因為國王藏匿寶馬，殺害漢使，才招致今日的滅國之災。現在不如我們殺了國王，再獻出寶馬，漢軍自然就會退去，如果漢兵不退，那我們再奮力死戰也不遲。 」
眾人達成一致之後，一起殺了大宛國王毋寡。此時貴山城的外城已被攻破，大宛國貴族中最猛的名將煎靡也被俘虜。
大宛人極為恐慌，紛紛逃入內城，派人拿著大宛王毋寡的頭顱去見李廣利，請求說 ：「漢軍如果停止進攻，我們就獻出最好的馬任你們挑選，並向漢軍提供糧草。如果不聽取我們的意見，我們就將好馬全部殺死，康居國的援兵不久將至，他們一到，我軍在內，康居兵在外，內外與漢軍決一死戰。請將軍認真考慮，到底怎麽辦。 」
這時康居國王也知道漢軍強大，根本不敢派援兵。但李廣利聽說貴山城內的守軍已向新近抓到的一些漢人學會了鑿井，並且城內的糧食還很多。
而且考慮到這次來主要是為了懲罰罪魁禍首國王毋寡的，現在毋寡的人頭已經送到，如果拒絕他們的請求，他們就會死守城池，而康居的援兵在漢軍疲憊時再來救援，恐怕勝負難料。 於是李廣利答應了大宛的求和條件。
大宛獻出所有的名馬，供漢軍挑選，又向漢軍提供大批的糧食。漢軍選出數十匹良馬，中等及以下的雌雄馬3000余匹。 又另立過去對漢使友好的大宛貴族昧蔡為國王，和他訂立盟約，然後撤兵回國。
當初，貳師將軍李廣利自敦煌出兵西征時，分兵幾路，由南、北兩道同時進軍。校尉王申生率領千余人監視郁成城，密切觀察他的動作，結果沒兩下就被郁成王擊滅，只有數人逃到了李廣利那裏。李廣利命搜粟都尉上官桀去攻打郁成城，郁成王大敗，逃往康居國，上官桀又追到康居。
康居王聽說漢朝的軍隊已攻破大宛，十分驚恐，不想引火上身，不敢與漢軍作對，便將郁成王交給了上官桀，上官桀命四名騎士把他捆綁押送到李廣利的軍營。上邽騎士趙弟擔心郁成王逃走，拔劍將其頭砍下後，追上了李廣利的大軍。
太初四年（前101）春，李廣利回到長安。 漢軍回程途中沿途經過的小國聽說大宛已被攻破，紛紛派其子弟隨李廣利到長安進貢，拜見天子，並主動留在漢朝做人質。 此
次戰爭漢軍損失也很大，西征軍隊返回玉門時，士兵只剩下1萬余人，3萬匹戰馬也只剩下1000余匹， 而失去的士兵大多並非戰死，而是因為將領們的虐待。但漢武帝認為大軍萬裏遠征，不必計較小的過失。
因此，依戰功，封李廣利為海西侯，封趙弟為新時侯，任命上官桀為少府，上官桀後來成為武帝的托孤重臣，此時剛剛嶄露頭角。將校中官至九卿者3人，任諸侯王國相、郡太守及二千石官員的100多人，任一千石以下官員的1000多人。
那些自願出征的人得到的官職都超過了他們的期望，因犯罪而令其出征的都被免罪，士兵們的賞賜達4萬錢。
當匈奴聽說李廣利率軍征討大宛時，曾想進行阻截，但發現漢軍兵力強大，匈奴不敢正面對抗，便派騎兵前往樓蘭國，等候阻斷大軍後面的漢朝使臣的通道。這時漢軍軍正任文率軍駐紮在玉門關，抓到了匈奴俘虜，得知此事後上奏朝廷。
漢武帝下詔書命令任文領兵逮捕樓蘭王，押到長安審訊。
樓蘭王回答說 ：「樓蘭是個小國，處在漢朝與匈奴兩大國之間，如不兩邊依附，難以生存。我願舉國遷入漢地居住。」
漢武帝認為他說得有理，便放他回國窺視匈奴的動靜，匈奴人從此也就不再相信樓蘭國了。
自從大宛國被攻破之後，西域各國都十分震恐，被派往西域的漢朝使者都各盡其職。於是從敦煌以西到鹽澤處處建起堡壘，而漢朝在輪台城、渠犁國的屯田士兵各有數百人，並分別設定使者、校尉統領，用以供應出使西域人員的需要。
過了一年多之後，大宛貴族們認為昧蔡過於諛媚漢朝，使大宛國遭受屠城厄運，於是聯合殺死了國王昧蔡，另立毋寡的弟弟蟬封為大宛王，並派蟬封的兒子入漢朝充當人質。
武帝也沒有多管，對其好言安撫，並派出使者賞賜蟬封。蟬封與漢朝達成盟約，每年向漢朝貢獻天馬兩匹。透過此一戰，貳師將軍也成了李廣利固定的封號。
作為武帝末期出戰最多的將領，李廣利顯然不能與衛青、霍去病相比，甚至從指揮和帶兵水平上來說，也比不上趙破奴或李廣，在經歷了李陵投降事件之後，李廣利有十年沒有出戰，李夫人早死，而李延年等人也因故被殺，李廣利唯一的指望，就是李夫人的兒子昌邑王劉髆，所以在征和三年（前90），李廣利再次出征匈奴之前，他和自己的親家丞相劉屈氂想合力舉薦劉髆為太子。
但此時的朝廷已經今非昔比，巫蠱勢力仍在巔峰，少府內者令郭穰告密，說丞相夫人設巫蠱詛咒皇帝，並打算擁立劉髆上位。
武帝下令追查，最後劉屈氂被判腰斬，李廣利的妻子家人都被下獄。
此時的李廣利軍在戰場上本來打得還可以，剛剛擊敗了匈奴右大都尉和衛律的軍隊，匈奴因此退往北方，不敢再戰。 此時訊息傳來，就有人勸李廣利投靠匈奴，李廣利雖然動心，但他仍覺得只要自己建立更大的功勛，或許武帝會饒了他。
於是就指揮大軍渡過郅居水，跟匈奴左賢王、左大將的兩萬騎兵遭遇，雙方展開大戰，戰況十分激烈，李廣利的部隊血戰一晝夜，終於取勝，漢軍斬殺匈奴左大將，匈奴兵死傷甚眾。
然而此時長史和決眭都尉、輝渠侯雷電（匈奴裔）商量說 ：「李將軍已懷二心，只想自己建功立業，卻將我們置於危險之境，如此恐怕大軍一定失敗。」 之後二人企圖扣押李廣利，押回長安。
李廣利得到訊息，知道軍心已經動搖，無法再向北挺進，便殺掉長史，率軍班師。
大軍退至燕然山（今蒙古國杭愛山），匈奴單於狐鹿姑發現漢軍疲憊混亂，形色有異，於是親統5萬騎兵截擊，雙方軍隊死傷慘重。 入夜後，匈奴兵繞過漢軍，在漢軍退路上挖掘壕溝，深達數尺，然後從背後發動猛烈攻擊，漢軍大敗潰散。李廣利在絕望之中，向匈奴投降。武帝聞言也下令誅殺了李廣利全族。
狐鹿姑單於素來聽說李廣利的威名，不禁大喜，把女兒嫁給了他，李廣利在匈奴備受推崇，地位甚至在衛律之上，這也引起衛律的妒忌， 一年多以後，狐鹿姑單於母親生病，大單於十分焦急，衛律趁此機會，借刀殺人收買巫師，讓其在占蔔時進讒言，狐鹿姑單於便誅殺了李廣利。
長達幾十年的漢匈戰爭，讓漢朝幾乎耗盡國力，此次戰役之後，武帝也下了罪己詔，檢討自己的過失。而匈奴被漢朝壓迫20多年，人口、牲畜大量減少，且生育不旺，也陷入困苦之中。 李廣利死後3年，武帝駕崩，而武帝的晚年，整個國家始終被一層陰雲籠罩——巫蠱。
