年之久。刚有好转的汉匈关系再次跌入谷底。
汉武帝得知苏武被扣押的消息后，龙颜大怒，决心对匈奴发动更大规模的军事打击。天汉二年（前99年）、天汉四年（前97年）和征和三年（前90年），汉武帝先后三次派遣大军出击匈奴，但均以失利告终。在天汉二年的战役中，李陵率领的五千步兵被匈奴主力包围，最终因寡不敌众而投降；征和三年，李广利率领的七万大军也在与匈奴的战斗中兵败投降。
连续的军事失利，不仅使汉朝的国力受到了严重的损耗，也让汉武帝意识到，彻底征服匈奴并非易事。虽然他通过一系列的军事行动解除了匈奴对汉朝腹心地区的直接威胁，将汉朝的疆域拓展到了西域，但最终还是未能实现让匈奴臣服的目标。
后元二年（前87年），汉武帝刘彻去世。直到三十多年后的汉宣帝甘露三年（前51年），匈奴呼韩邪单于因内部纷争，走投无路之下，才亲自前往长安朝拜汉宣帝，正式向汉朝称臣。至此，汉匈之间长达百余年的战争与对峙终于画上了**，汉朝最终实现了对匈奴的臣服。