伊稚斜单于对河西走廊春、夏两次惨败，极为恼怒。他认为主要责任在浑邪王，准备把他召到单于王庭以罪诛杀。浑邪王惊恐之下，与休屠王密谋降汉。他们先 派使者去找驻守在朔方郡的汉将李息乞降，李息派驿道快马将此事火速报告汉武帝。汉武帝既高兴又担心，怕对方诈降袭击汉军，派霍去病带兵前去受降。霍去病已 领兵出发，那边休屠王反悔，浑邪王怕坏事，把休屠王杀了，收编了他的部众。霍去病率军渡过黄河后（渡河地点失考），与浑邪王部众遥遥相望。这时浑邪王部众 出现躁动，有的小王见汉军阵势强大，不想投降，开始逃跑。霍去病率精骑驰入匈奴阵中，将浑邪王监护起来，斩杀不愿投降逃跑者八千余人，这才将浑邪王部众震 住。霍去病派人先将浑邪王护送去长安，自己带领部队监护四万多匈奴渡过黄河南返。朝廷发车二万辆迎接来降匈奴，最终将他们分别安置在陇西、北地、上郡、朔 方、云中五郡的黄河以南、秦长城以外的地区内，“赏赐数十巨万”，“因其故欲，为属国”。这一部分最早内迁的匈奴人，渐渐与汉族人融为一体了。
　　
　　汉武帝封来降的浑邪王为漯阴侯，食万户。休屠王被浑邪王杀了，但休屠王的太子金日磾也在俘虏队伍中，当年只有十四岁，没入汉宫养马。汉武帝发现这小孩 把马养得很好，就封他为马监，对他很器重。金日磾在汉武帝关怀下逐步升迁，最终得以进入西汉朝廷的权力核心。汉武帝去世时，他最小的儿子汉昭帝刘弗陵继位 时才八岁，金日磾以车骑将军头衔，与大司马大将军霍光、左将军上官桀受诏辅政。这是西汉包容大度的一个例子。
　　
　　至此，河西走廊全为西汉占领，实现了“断匈奴右臂”的战略目标。当年，汉武帝下诏将陇西郡、北地郡、上郡的戍卒减少一半，“以宽天下徭役”（《汉书•卫青霍去病传》），在河西走廊以战争换得了和平。
　　
　　西汉在河西走廊设置了四个郡，筑了三座城。四个郡即武威、张掖、酒泉、敦煌。三座城即光禄城（今内蒙古乌特前旗东北）、居延城（今内蒙古额济纳旗东 南）、令居城（今甘肃永登县附近）。四郡三城的设置和建造，目的是牢牢控制河西走廊，进行有效管辖和精心治理。为了填补驱走匈奴后的这片真空地带，又在居 延绿洲开渠造田，驻军屯垦，移民实边。从此，从兰州以西的金城郡和整个祁连山脉一直到盐泽（罗布泊）“空无匈奴”。匈奴失去河西走廊，遭到空前沉重的打 击。“亡我祁连山，使我六畜不蕃息；失我焉支山，使我嫁妇无颜色”。
　　
　　五、漠北会战
　　
　　漠北会战，是巩固河套、阴山、河西三大战役胜利的后续行动，是汉匈双方带有战略决战性质的一次大会战。汉武帝的战略思维是敏锐的，他知道，如果不打这 一仗，匈奴势力很可能不用多久就会卷土重来，汉军夺取的河套、阴山和河西地区就有可能得而复失。所以，深入漠北，进一步给匈奴势力以歼灭性打击，这是巩固 胜利的必要步骤，即使消灭不了匈奴主力，也要把匈奴敢于南犯的气焰彻底压下去。