这一战役，卫青的外甥、年仅18岁的骠姚校尉霍去病，也率领八百精骑，初次参战，在战斗中冲锋陷阵，获得歼敌2000余人的辉煌战果。接着全军返回定襄、云中、雁门，经过短期休整，又在四月里再出定襄，击歼匈奴军万余人。迫使匈奴主力退却漠北一带，远离汉境，这就为汉武帝下一步实施河西之役并取胜提供了必要条件。
在以后的几年里，汉军在河西(今甘肃省黄河以西祁连山峡谷地带，也称“河西走廊”)方面又取得了重大的进展，这就使得汉朝西部边境的防御有了保障，从而为全面解除匈奴的侵犯创造了有利条件。
第四节 深入大漠，“漠南无王廷”
卫青最被人熟悉的战例是漠北大决战，可以说这是一场把他的智慧与勇气发挥到极至的战斗，在战斗中不仅体现了他谨慎小心的作风，更体现了他在关键时刻超乎寻常的果敢。
面对种种不利条件，卫青制定了固守的战略，以坚固的战车防御抵挡匈奴骑兵的冲击。而当黄沙突起的时候，卫青却展现了他少有的果断一面，抓住稍纵即逝的战机，命令主力部队迅速进攻，在匈奴阵脚已乱的情况下发动突袭，终使得匈奴全军溃败。
漠北决战歼灭匈奴军三万多人，俘获匈奴数万，取得了堪称是汉匈战争决定性的胜利。从此，汉朝取得了对匈奴战争的主动权，匈奴则退缩在大沙漠以北，再也无力发动南侵。
进军漠北 逐走单于
为了彻底击溃匈奴主力，汉武帝一方面采取整理币制，盐铁专卖，加重商税等措施，以解决战时的经济困难；另一方面乘匈奴新败势孤的有利时机，集中兵力，深入打击其主力。
元狩四年(前119年)春，汉武帝召集诸将会议，宣布进军漠北的决策说：“赵信为单于献计，常以为汉兵不能度幕(沙漠)轻留，今大发士卒，其势必得所欲。”他利用赵信的错误判断，因势利导，确定了集中兵力，深入漠北，歼灭匈奴主力的作战指导方案。
随即集中兵力，组成两个大的骑兵集团，令卫青、霍去病各领骑兵五万，分为东西两路，远征漠北。卫青指挥的西路军，以公孙贺为左将军，赵食其为右将军，李广为前将军，曹襄为后将军，皆归卫青指挥。
这次进军是准备在沙漠地区与匈奴主力决战，因而大量人马的物资供应和军需品的运输补给，就成为一个重大问题。为此，汉武帝特别组织了随军运载私人行李的马匹14万匹，并以步兵数十万人，为大军转运辎重粮草，从而保障了这次深入作战的需要。