汉想乘大宛之战之威,进一部扩展战果,以到达断匈奴右臂的目的。然而此时汉朝的大宛一战损失惨重,因而出动兵力不多。李陵居然只能带五千步兵进击,连马匹都没有,而且连后援也没有实际上已处于极端危险的地步。另外一个对汉军不利因素是季节的不利。汉军以前进击匈奴都是选择春天进攻,因为此时匈奴马匹刚刚过完冬,青草未长成,处于最羸弱的时候。现在正是秋天,正是匈奴草深马肥之际,从季节来看对汉相当不利。
匈奴叛王介和王成娩率领已降服的楼兰兵进攻车师,匈奴反应很敏感,右贤王立即遣数万骑救之,击败了匈奴叛王的进攻。但与此同时,贰师将军李广利已达到目的地向右贤王大举进攻。右贤王主力已派出,无力抵御,因此大败,被汉军斩杀一万人。李广利得手后便回师。然而,回路上正好遇到单于主力救援部队。单于主力部队似乎数倍于汉军,而李广利对遭遇单于主力救援也毫无防备,一开始就被打的措手不及,损失惨重。匈奴军将汉军包围,企图吃掉汉军。此时的汉军形势严峻,粮食也快完了,面临全军覆没的危险。此时担任代理司马的陇西上邽人赵充国自告奋勇带领一百勇士作为敢死队向匈奴军发动冲击。经过一番血拼这支敢死队几乎损失殆尽,才杀出一条血路。李广利率兵随后冲击,终于突围成功。这一仗汉军损失达二万人,为汉军突围立下大功的赵充国受伤二十处差点丧命。
而此时李陵五千步兵经过三十日的行军,顺利抵达目的地浚稽山宿营。路上未遇匈奴一兵一卒。李陵将一路的地形制成地图,派骑士陈步乐报汉武帝。李陵此时心情很好但也为遇上匈奴很郁闷。他不知道在他行军时单于主力部队正在与李广利鏖战。此时已经击败李广利后的匈奴骑兵已经向他铺天盖地的向他扑过来。李陵在穿越浚稽山的一山谷时,终于与单于相撞了。三万匈奴骑兵从两山之间向李陵包围而来。刚刚击败李广利的且鞮侯单于迫不急待地对李陵发动进攻,否则让汉五千步兵在匈奴腹地肆意纵横岂非屈辱大耻。好在汉军只有五千步兵,且鞮侯单于认为只需要三万骑兵不用费多大力量就可歼灭汉五千步兵。但是且鞮侯单于小看了这支步兵的战斗力,另外在山地,由于地形的限制,骑兵部队根本施展不开,无法象平地一样形成对步兵的优势。
于是一场惨烈的大战开始了。《汉书》详细地记叙了这场战斗,这也是《汉书》中对汉匈战争记述最为详细的一场战斗,这使我们对汉代战术有了充分的了解。
李陵及其副将成安侯韩延年各自有八百人是其核心精锐部队。韩延年是征服南越国的战争中殉国的原济南相韩千秋之子。