这一系列的战斗使匈奴军大为震惊，河西走廊的匈奴两位重要大将浑邪王和休屠王之间也因此产生了矛盾。浑邪王斩杀了休屠王，准备投降汉朝。在霍去病准备收编降军时，突然有几千匈奴军不愿归降而发生叛乱。年仅二十岁的霍去病临危不乱，他首先迅速抓住浑邪王，然后果断地命令大军剿灭叛乱。

此战之后，河西走廊彻底被控制在汉朝手中，霍去病从此扬名天下，与舅舅卫青一同成为了汉军的中流砥柱。

然而，霍去病的辉煌并未就此停止。元狩四年（公元前119年），汉武帝决心越过漠北，彻底消灭匈奴军的主力。霍去病与舅舅卫青各自率领五万精骑，踏上了这场充满艰难险阻的征程。

漠北地域辽阔，人烟稀少，寻找匈奴主力如同大海捞针。霍去病充分发挥了他的军事智慧，寻找当地汉人作为向导，以指引汉军前进。在孤军深入的情况下，粮食供应成为了巨大的挑战，霍去病便多次果断地奔袭抢夺匈奴的粮食，以维持军队的生存和战斗力。

经过数月的苦苦寻觅，霍去病终于找到了匈奴主力军。他毫不犹豫地千里奔袭，越过离侯山，在狼居胥山与左贤王展开了最终的决战。战场上，喊杀声震天动地，霍去病身先士卒，汉军将士们个个奋勇杀敌。这一战，匈奴军阵亡了七万多人，霍去病还俘虏了匈奴屯头王、韩王等八十多人。至此，匈奴军元气大伤，再无大规模的实力与汉军进行决战。