汉武帝后期的对匈作战却陷入了困境——长期的战争消耗了汉朝大量的人力、物力，国库空虚，兵员匮乏，而匈奴则凭借灵活的游击战术，多次避开汉军主力，转而袭击汉军补给线或薄弱部队，使得汉朝在后期的战事中“败少胜多”，损兵折将。
天汉二年（前99年），赵破奴率两万骑兵出朔方，欲接应匈奴降者，却在受降城（今内蒙古乌拉特中旗西北）遭遇匈奴主力，全军覆没，赵破奴本人被俘；同年，李广利率三万骑兵出酒泉，进攻匈奴右贤王，虽初战告捷，却在回师途中被匈奴大军围困于天山之下，激战数日后方才突围，汉军伤亡达六七成，几乎丧失战斗力；天汉四年（前97年），李陵率五千步兵出居延，深入漠北，欲牵制匈奴兵力，却在浚稽山（今蒙古境内阿尔泰山脉东段）遭遇匈奴八万骑兵围攻，李陵部凭借步兵阵法与弓弩优势顽强抵抗八日，终因箭矢耗尽、援军未至而兵败投降，五千步兵仅数百人突围生还；征和三年（前90年），李广利再率七万铁骑出五原，北上击匈，却因汉朝内部“巫蛊之祸”牵连，军心涣散，在燕然山（今蒙古杭爱山）被匈奴单于亲率的主力击溃，七万汉军全军覆没，李广利被迫投降匈奴。
尽管匈奴在汉武帝后期的战事中多次取胜，但这种“惨胜”并未真正扭转汉匈实力对比——匈奴每次胜利都伴随着巨大的人员伤亡与物资损耗，而汉朝虽损失惨重，却仍能凭借庞大的人口基数与农耕经济的稳定性，维持基本的国力框架。更重要的是，匈奴内部因权力继承、部落利益分配等问题，矛盾日益尖锐，裂痕不断加深，为后续的分裂埋下了伏笔。
汉武帝去世后，汉昭帝继位，汉朝进入“昭宣中兴”时期，国策逐渐从“对外征伐”转向“对内休养生息、对外战略制衡”。汉宣帝刘询即位后，凭借其早年流落民间的阅历与敏锐的政治洞察力，深刻认识到匈奴的威胁与汉朝的战略优势，在稳定国内政局的同时，着手调整对匈政策，最终推动汉匈关系走向历史性转折。
本始二年（前72年），匈奴大举进攻汉朝的盟友乌孙（位于今伊犁河流域），乌孙昆弥（国王）向汉朝求援。汉宣帝抓住这一契机，决定发动一场规模空前的对匈作战——他下令调集骑兵十六万余人，分五路出征：御史大夫田广明为祁连将军，率四万骑出西河；度辽将
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