双方展开了一场惊心动魄的激战，喊杀声震彻云霄。汉军将士们个个奋勇当先，卫青更是一马当先，冲杀在前。校尉士卒们见主将亲冒矢石，士气大增，无不人人争先，拼死杀敌。
激战一直持续到黄昏时分，突然，狂风大作，漫天的沙尘暴向着匈奴列阵的方向刮去。卫青见状，果断下令大举出击，两翼汉军迅速包抄。伊稚斜见汉军势大，而自己这边又被风沙所扰，急忙偷偷带着几百名精锐骑兵突围逃跑。
他这一逃跑，匈奴军顿时军心涣散。卫青派遣轻骑追击，自己则率领主力部队跟进，直至追到颜山（今外蒙古杭爱山南面的一支）赵信城。此役，汉军歼敌一万九千人，并烧掉了对方的粮草，大获全胜。
然而，原本负责迂回包抄的飞将军李广却未能按计划截断匈奴的后路。原来，李广领兵与赵食其从东路出发后，军队没有向导，在沙漠中迷失了方向，远远落在卫青之后，还没走出沙漠，战斗就已经结束。
可怜李广一生勇猛无敌，却始终未能立下大功。这一次远征漠北，本是他最后的也是最好的机会，却最终还是遗憾错过。在极度沮丧的情况下，又要接受刀笔吏的询问，这位老将军心灰意冷，最终选择了自杀……