汉天汉二年(公元前99年)，在西汉与匈奴的战争中，贰师将军李广利远程进攻天山(今新疆天山)匈奴右贤王的作战。

漠北之战后，匈奴远遁大漠以北，实力大减；西汉亦因马少，一时无力渡漠反击。双方暂时休战。此后，匈奴逐渐恢复力量，并向西北迁徙。其左部西移至云中(郡治云中，今内蒙古托克托东北)以北，其右部与汉酒泉(郡治禄福，今甘肃酒泉市)相对。至元鼎五年(前112年)，又开始对汉边郡袭掠。天汉二年秋，武帝刘彻以征大宛(西域城国，都贵山城，今乌兹别克共和国卡散赛)之威，发兵四路击匈奴。主攻方向李广利率3万骑出酒泉，进至天山，击败匈奴右贤王，斩、俘万余人。回军途中，被匈奴重兵包围，缺食数日，伤亡惨重。幸假司马赵充国率壮士百余人拚死冲破匈奴包围，李广利率军紧跟其后，才得脱险。汉军先胜后败，阵亡十分之六、七。因杆将军公孙敖出西河(郡治平定，在今内蒙古东胜境)与强弩都尉路博德会师涿涂山(一作涿邪山，今蒙古图音河南)，均无所得而返。为牵制匈奴，遣骑都尉李陵率步兵5000人出居延(今内蒙古额济纳旗东南)北千余里，被单于骑兵包围，李陵兵败降匈奴。

此战的失利，主要与西汉王朝的轻敌有关。自漠北战役后，汉朝便以强大的胜利者自居，对匈奴的实力估计偏低。太初二年汉军败于浚稽山，说明匈奴并非不堪一击，但汉廷并没有从中吸取教训，天汉二年又在优势感纳驱使之下做出孤军深入的决策。而李陵的出兵，更是出于个人的意气用事，根本没有应付逆境的思想准备和具体措施。所以李广利与李陵的两次出征，都是孤军远征，既缺乏掩护，也没有后援，容易遭受匈奴优势兵力的围攻而败没，所以汉军多路出击，未能形成优势兵力。另外，汉军主要方向用人不当，也是失败原因之一。而匈奴一方，虽然其诱敌深入、以逸待劳的战略殊无新意，但匈奴军队显然已吸收前一时期接连败绩的教训，其持续作战约能力提高了许多，对战术也作了相应的改进，更加注重作战的机动性相突然性，更加注意以多打少，以强击弱。因此，几支汉军接连败在匈奴手下，也就不足为有了。