在分析了边关形势后，汉武帝确定了以收复河南地为主的战略目标，采取“胡骑东进、汉骑西击”的方略，利用匈奴主力移师东进的机会，命令东部各郡严加防范，同时调集大军全力攻打河南地。
那么，汉武帝为何要将“河南地”作为战略目标呢？
所谓“河南地”，很多人认为就是后世所说的河套地区，其实并不算太过准确，秦汉时期的河南地，应该是指夹于秦昭襄王长城与河塞之间的地区，并且东西延伸于整个陇西、北地、上郡三郡的北境，大致位于黄河“几”字形结构的黄河以南全部地区，其所辖区域虽然与河套地区有部分重合，但较之要大的多。
秦朝时期，秦始皇派大将蒙恬率兵北伐匈奴，先是夺取了河南地，后又越过黄河夺取了黄河以北的高阙、阴山、北假中等地区，秦始皇于此设立九原郡，将整个阴山山脉以南地区全部纳入了秦朝统治，而慑于秦军威势，匈奴人“不敢南面而望十余年”。
秦末天下大乱，随着秦朝北部边军内调平叛，匈奴人再度趁机侵入并占据河南地，结果匈奴与中原的边界再度回到了蒙恬北伐之前。
西汉建立之初，实力并不足以从匈奴手中夺回失地，河南地长期被匈奴所占据。然而，由于河南地距离西汉国都长安不过千里，匈奴骑兵只需疾驰一两日便可抵达，自西汉立国以来，长安城便始终面临着匈奴的巨大威胁，而屏蔽长安的北地、上郡等地更是时不时成为汉匈交战的前线。
为了彻底化解长安面临的巨大威胁，汉武帝这才制定了夺回河南地这个战略要地的计划，在命韩安国移驻右北平，防止匈奴南下的同时，又命车骑将军卫青和将军李息率兵急出云中郡，趁着匈奴主力东移的机会，突袭匈奴防守薄弱的河南地。
我们先来了解一下匈奴的权力架构，匈奴从冒顿单于时期开始推行分封制，他将辽阔的大漠草原划分为大小不同领地，分封给了自己的家人和功臣。
匈奴统辖区域整体分为三部分，即单于庭、左地和右地，除了单于庭为匈奴单于直属领地之外，单于下设的左右贤王，左右谷蠡王，左右大将，左右大都尉，左右大当户等各级贵族，则各自率领部族分居于左地和右地。尤其是左右贤王和仅次于左右贤王的左右谷蠡王，虽然隶属于匈奴单于统治，但并称“四角”的他们，却拥有独立的经济和军事大权，实力极为雄厚。
单于庭为匈奴单于的直属领地，匈奴单于虽然是匈奴各部的最高统治者，统领着匈奴最精锐的部队，但辖地其实并不大，其辖区只集中在代郡、云中郡北部地区，由左右骨都侯、左右伊秩訾协助单于处理具体事务。
左地则由左屠耆王统领，由于匈奴语“屠耆”便是“贤”的意思，因此也称左贤王。左贤王的地位仅次于单于，而且一般是单于的优先候补人选（匈奴实行世选制），因此左贤王通常由单于的儿子担任。左贤王统领着单于庭以东，东至辽河流域的广大区域，东与秽貉、朝鲜为邻，南与汉朝上谷、渔阳、右北平等郡相接。左贤王王庭位于弓卢水（今克鲁伦河）至大泽（今呼伦湖）一带，也就是今天的呼伦贝尔草原西部地区。
右地则由右屠耆王（即右贤王）统领，其统领着单于庭以西，包括河南地、西域等地区的广阔地域，西与月氏、羌人接壤，南与汉朝的上郡、北地郡相邻，对于西汉的威胁最大。右贤王的王庭在西域西部的塔尔巴哈台（即新疆塔城地区）一带。
河南地虽然是匈奴右贤王的领地，但其王庭驻地却并不在此，只有楼烦王、白羊王的部落游牧于此。
针对这一情况，汉武帝为了夺回河南地，命李息率兵出代郡北上作为佯攻，牵制匈奴单于和左贤王军队，卫青则统率四万骑兵自云中出塞，采取大迂回包抄的战术，先率领大军向北进军，做出攻打匈奴腹地的样子，然后利用骑兵的机动优势，突然沿外长城折向西部，突袭并攻占高阙（今内蒙古杭锦后旗），切断了游牧于河南地的匈奴白羊王、楼烦王与右贤王王庭的联系。然后，卫青又率精骑飞兵南下，自陇县西对白羊王、楼烦王发动攻击。
历来汉军兵进河南地，大多自关中出兵北上，白羊王和楼烦王怎么也没有料到，汉军竟然会从西北方向的匈奴领地杀来，被突然杀到的汉军打了个措手不及的他们，根本来不及召集兵马迎战，只得率领本部兵马仓皇而逃。是役，汉军在几乎零伤亡的情况下，歼敌数千人，俘获“伏听者三千余人及牛羊百余万头，收复了河南地全部土地 ”。
汉匈河南之战，双方投入的兵力不多，战役规模亦不算太大，但它在汉匈战争史上却是一个重要的转折点。西汉王朝收复河南地之后，使得汉朝的北部边防线更往北推移至黄河沿岸，为长安增添了一道屏障，从而在很大程度上解除了匈奴对关中地区的直接威胁，这不仅仅有利于京都地区的繁荣与发展，而且也有利于西汉王朝在全国统治的加强。
收复河南地后，中大夫主父偃上书，“人常说朔方土地肥沃富饶，外有黄河可为险阻，昔日蒙恬便曾在此筑城以驱逐匈奴。如今陛下已经占据朔方，何不于此建城，如此不仅可以巩固此地的统治，不仅可以扩充土地，还可使其成为消灭匈奴的根本。”
汉武帝认为主父偃说的很有道理，于是交给公卿们商议讨论，然而大臣们却纷纷表示反对，公孙弘说道，“秦朝时期，曾征发三十万人在黄河以北修城，然而最终也没有修成，不久便放弃了。”
不过，汉武帝综合考量之后，还是采纳了主父偃的意见，将河南地一分为二，分别设置五原郡（也称武原郡，治所九原，今内蒙古包头西）与朔方郡，并于河南地西北部修建朔方城（今内蒙古杭锦旗西北)，作为朔方郡的治所。
为此，汉武帝征调了大量人力物力投入到了朔方城的修筑，以及对秦朝的旧长城和沿河要塞的修复之中。而为了加强边塞的防御力，汉武帝更是从内地招募了十余万居民至朔方实边。如此一来，昔日匈奴刺向汉朝背后的利刃，迅速转变为了汉军指向匈奴前胸的长戟。
凭借此战，卫青名声大噪，因功获封长平侯，食邑三千八百户。其部将苏建、张次公随征有功，也分别被封为平陵侯、岸头侯。
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