漢武帝天漢二年(公元前99年)，東浚稽山山腳下（現今蒙古國境內阿爾泰山脈中段），出現了一支孤零零的漢朝軍隊。這支軍隊的指揮官名叫李陵，著名的飛將軍李廣是他的祖父。當時李陵的官職是騎都尉，也就是漢帝國禁衛軍騎兵部隊的指揮官。可以說，他是當時漢帝國最具人望的青年騎兵指揮官，可現在他的麾下，卻只有5000步兵。李陵帶領著這支軍隊，已經出塞三十天了，總行程一千餘里。
自漢武帝元光二年（前133年）的馬邑之戰，漢帝國對匈奴的反擊戰已經進行了整整三十四年。期間，漢帝國軍隊對匈奴人已經發動過無數次、各種各樣的攻擊作戰。但像這樣只派出五千步兵，深入草原卻是第一次。
本來，李陵一開始作戰任務是為貳師將軍李廣利的三萬騎兵，提供後勤輜重保障。但這位年輕的指揮官，卻決心不依託騎兵，以漢家兒男的傳統作戰方式，來挑戰匈奴帝國。李陵在漢武帝劉徹面前許下這樣的宏願：「我願以少擊眾，率領五千步兵去直搗匈奴的單于王庭！」現在，李陵已經實現了他當時的宏願。因為東浚稽山再往北，就是匈奴帝國單于王庭所在。
匈奴雖是隨畜牧而轉移、逐水草而遷徙的遊牧民族，但自匈奴第一個單于——頭曼單于起，就有了自己的政治中心。其後，冒頓單于建立匈奴帝國，便有單于王庭、龍（蘢）城和蹛林之設。
《史記‧匈奴列傳》載：每到一年的開始，匈奴的各級首領們就會聚會與單于王庭，召開會議。到了每年的五月，他們將會大會蘢城（亦作「龍城」，通「蘢」字。）祭祀其祖先、天地和鬼神。到了秋天，馬肥膘厚之時，匈奴人將大會蹛林，檢閱人馬牲畜。
可見單于王庭、蘢城和蹛林分別是匈奴的政治、禮儀和經濟中心。
陝西榆林出土的漢代貴族墓石刻，描繪了無定河兩岸匈奴人遊牧的情景
《遼史》卷二《太祖紀》下記載：天賀三年（公元924年）「六月乙酉，（遼太祖）大舉征吐渾、黨項、韃靼等部，詔皇太子監國，大元帥堯骨從行。秋七月辛亥，曷刺等擊素昆那山東部族，破之。八月乙酉，至烏孤山，以鵝祭天；甲午，次古單干國，登阿里典壓得斯山，以麃鹿祭。九月丙申朔，次古回鶻城，勒石紀功；庚子，拜日於蹛林。丙午，……略地西南。」
契丹人所說的「古單于國」就是匈奴帝國單于王庭的故址。根據考證，匈奴王庭位於現在蒙古國前杭愛省哈拉和林市以北，燕然山（今杭愛山）與安侯河交匯處附近。
直搗王庭，意味著李陵和他五千步兵已經深入匈奴帝國的心臟地帶。不過，他們的行動雖然極其勇敢，但並非無謀。因為這是一次一箭雙鵰式的遠征。李陵和五千名步兵的任務，就是在規定期限裡，以冒進的偏師，吸引匈奴注意力。其戰略目標是，牽制匈奴軍隊，令其無法集中兵力，以輔助西線漢軍主力的作戰。
李陵部隊同時執行著戰略偵查任務。他們既要觀察匈奴的軍勢，又要將匈奴王庭附近的山川地形繪製成地圖，為將來的戰略打擊做準備。因此，李陵帶領著這支軍隊走走停停，用了三十天的時間，將沿途一千餘里的山川地形繪製成了地圖。
現在約定的期限已經到了。相關地圖也已經被使者送回了漢帝國的首都長安，呈獻給了漢武帝。於是，李陵命令部下開始班師回朝，向朔方郡高闕關（今內蒙古烏拉特中旗石蘭計的狼山山口）西北的受降城前進，以期休整部隊。可遠方莫名揚起的沙塵和大地突如其來的震動，卻帶來了不詳的預示。
李陵所不知道的是，就在他前出吸引匈奴軍隊注意力的時候，西線戰局已經發生了巨變。西線的三萬漢軍騎兵主力，在李廣利的率領下，出酒泉，沿祁連山北麓向西北方向進軍。漢軍先在天山附近擊敗了匈奴的右賢王，斬殺俘虜一萬多敵人。得勝之後的西線漢軍卻遭遇了匈奴且鞮侯單于與左右賢王主力的合圍。漢軍被圍數日，苦戰不得脫困，糧草消耗殆盡。多虧勇將趙充國率領數百精銳，陷陣猛攻，突破了匈奴的包圍圈。李廣利率軍跟進，才突出重圍，可是西路漢軍已經損失了十之六七。
現在匈奴且鞮侯單于正率領著得勝的三萬本部騎兵，從幾千里外的天山返回王庭。五千名成長於漢地的農家子弟，即將直面三萬名來自大漠草原、自稱天之驕子的遊牧騎手的挑戰。
這是匈奴賭上尊嚴和國運一戰，也是漢軍彰顯軍威和豪氣的一戰。匈奴帝國先後投入且鞮侯單于本部，左右賢王所部二十倍於漢軍的兵力。戰況激烈得匈奴單于都為之膽寒奪氣。以至於吝惜筆墨的中國史書，第一次非常詳細地記述了李陵與匈奴大軍十多天激戰的詳情。這也是中國軍事史上，對外作戰，最早和最為詳細的戰例戰術記載。
李陵在兩山之間擺下陣勢，前排戟盾長矛，後排強弓硬弩，嚴陣以待。狂妄的匈奴騎兵，先是被強弩攢射，然後被長鈹攢刺，損失慘重。前排的騎兵被擊退，後排的騎兵仍在猛衝，擁擠在一起。越來越多的傷亡，壓垮了匈奴本不堅韌的神經。匈奴人開始潰逃，一些匈奴人慌不擇路，下馬想逃到兩側的山上，結果被漢軍追上斬殺。雙方第一個回合，匈奴慘敗，被殺數千人。
感到被狠狠扇了一耳光的匈奴單于，急忙召集部隊，想徹底吃掉李陵那一小支孤零零的漢軍。很快，來自匈奴左右賢王的援軍趕到了。八萬多匈奴人死死咬住開始南撤的漢軍。可一開始的慘敗讓他們不敢再進行衝鋒。只是從遠遠放箭，以圖削弱漢軍。就像跟蹤在又餓又累的旅行者身後的曠野狼群一樣，匈奴兵執拗地持續著這樣的戰術追逐於後，一點點增加對手的創傷，窺視時機給予最後的致命一擊。
在漫天的箭雨下，漢軍的傷亡開始增多。李陵規定：只有一處傷的人仍然要執武器戰鬥，兩處負傷的人幫忙推輜重車，三處負傷以上的傷者才坐擔架或扶行。這一方面，說明了李陵的困境，一方面也說明了漢軍鐵鎧的良好防護。受傷者大多只是輕傷，而且通常是非要害的部位，三處負傷者還能行走。
在削弱了漢軍好幾天之後，二十倍兵力優勢的匈奴再次發動了衝鋒。結果卻被漢軍發動反衝擊打垮。匈奴被斬殺三千多人。第二次吃了苦頭的匈奴，繼續削弱漢軍四五天之後，先是順風放火想燒死漢軍，結果被漢軍反向縱火所破。之後，李陵帶領軍隊撤入林地，依託樹林繼續頑強反擊匈奴的進攻。
連續遭遇挫敗的匈奴單于徹底憤怒了。他親自押陣，命令匈奴太子親率騎兵，不顧傷亡地發動猛攻。可是不管多麼不計損失，匈奴仍無法吃掉擁有還擊之力的漢軍。李陵又用幾千名匈奴騎兵的生命，給匈奴單于上了這一課。甚至連匈奴單于都差點被漢軍床弩所狙殺。
李陵的這次反擊，雖然戰果豐厚，但其實缺了重要的一環。那就是晁錯所說的：「漢軍戰車和突騎衝鋒，就很容易能把匈奴打垮。」其實要想擊敗騎兵，最好的手段就是騎兵。匈奴人的前輩，斯基泰人正是被喜歡使用突擊騎兵的薩爾馬提亞人所擊敗的。
當時漢帝國也出現了手持長矛，用於衝陣的「突騎」了。漢帝國初年有猛將灌夫，七國之亂時與父出征，披甲持戟，與親隨十幾騎，馳入敵陣，殺傷數十人。在元狩二年，李廣遭遇匈奴圍攻的那一仗中，李陵的叔父李敢，就率領幾十名突騎，直透匈奴陣勢，打掉了匈奴人的銳氣。如果在李陵的反擊當中，擁有突騎的配合，那麼這次斬首行動，真的有可能成功。饒是如此，上萬人的陣亡，來自500多米外的可怕箭矢，讓且鞮侯匈奴單于開始膽怯了。這天李陵捕得一個匈奴俘虜，那個俘虜供出：單于認為「漢兵如此頑強和強悍，毫無怯色一日接一日向南行進，難道是誘敵？」因此單于開始有些想退兵了。但他殺紅眼的部眾卻不肯答應。他們覺得匈奴單于親率數萬萬精騎若不能消滅漢軍這支孤兵，匈奴人今後就在漢人面前徹底抬不起頭來了！
因此匈奴人最後決定，向南還有四五十里山谷延綿，在這段路程裡匈奴繼續全力猛攻，要是到了平原還不能取勝的話，便收兵北返，徹底認栽！於是，最激烈的追擊戰展開了。匈奴憑藉著兵力的二十倍優勢，瘋狂地發動攻擊。李陵一日內打退了匈奴的數十次衝鋒，讓匈奴人付出了兩千多人的傷亡。就在匈奴打算認栽北撤的時候，一個犯錯被責罰的漢軍軍官投降了匈奴。這名叫做管敢的叛徒洩露了漢軍箭矢將近，並無援軍的真實情況。
匈奴單于據此發動了最後的猛攻。當時李陵處在山谷底，匈奴軍山上從四面射箭，矢如雨下。但漢軍依然堅持南行。在距離漢朝邊塞只有一百多里的地方。李陵軍隊所帶五十萬箭矢終於全部射光了。這個時刻，也成為李陵孤軍的最後時刻。沒有強弩的打擊，匈奴騎兵就可以衝到漢軍20多米的距離上任意射箭，可漢軍卻毫無還手之力。素手無策的李陵，只能仰天長嘯。「如果再給我每人幾十支箭！我就能殺回漢地！」是夜，尚存三千多人的漢軍，開始分散突圍。可失去還手之力的勇士們，只有400人逃回了邊塞。李陵和他五千步兵的奮戰和失敗，揭示了這樣一個事實：再強悍的步兵也無法擺脫騎兵的糾纏。