这次出征的军队规模史书没有记载，但根据前后战事的兵力推断，应该在五万以上。军队从长安出发，先向北行进到云中郡，今天内蒙古呼和浩特市和土默特左旗一带。汉军先做出从云中郡北出击匈奴的迹象，匈奴的情报人员根据前几次的经验，必会认定汉军这一次还是按惯例北上进军，匈奴势必会放松对西面的警惕。
然后，卫青的军队从云中郡突然左转向九十度，沿黄河“几”字形的上边一横，向西进发。卫青的第一目标，高阙。高阙是阴山的一个山口，在今天内蒙古巴彦淖尔盟乌特拉后旗附近，“几”字左上角。所谓山口，就是本来高耸的山脉凹下一部分，类似马鞍的形状，顺着山口翻越大山要相对容易很多。高阙也是当年赵国长城的终点。从云中郡到高阙，距离差不多有400公里，不算远也不近。然而这段行军非常有技术含量，首先要做到一点，保密，必须要严格保密，因为离着匈奴太近了；其次要急行军，越快到既定区域，越不容易泄密。这就对军队的纪律提出非常严格的要求。平心而论，如果这一仗让李广领兵，真说不好是什么结果，他领兵一向很松散，程不识将军曾经明言指出过。虽然说这一战的目标很清晰，敌人位置很明确，不用像之前那样漫无目的寻找敌人，但是这是非常实在的一场硬仗，千里大迂回，容不得半点差池。卫青两次出击匈奴的优秀表现，使得他成为指挥这一战的不二人选，卫青麾下两个校尉，苏建，张次公。顺便提一下，苏建有个儿子叫苏武。
卫青指挥军队疾速向高阙方向推进，非常顺利。高阙的位置非常重要，是连接匈奴右贤王部和河套地区的重要通道，匈奴人也很清楚，所以在这一要塞重兵把守，兵力大约两千三百人。卫青的大军到达高阙时，匈奴人还沉浸在一片欢乐的气氛中，嘲笑汉军又去大草原散步遛马了。所以结果很简单，匈奴这两千三百人全军覆没，在一片忙乱和迷惑中被斩下项上人头，成为卫青功劳簿上的一个数字。
高阙失守，河套匈奴人和右贤王失去了联系。卫青随即指挥大军南下，度过黄河，进攻楼烦和白羊王。对方是毫无防备的，没有任何有组织的反抗行动，这一战几乎就是扫荡。卫青大军所到之处如神兵天降，成群匈奴人跪地投降。汉军一直向南推进到陇西，就是甘肃省东南部一代，河套地区彻底被汉军荡平，唯一的遗憾就是白羊王和楼烦王逃跑了，不过这也无所谓，他们留下了近百万头马牛羊牲畜。某种程度而言，这比杀了多少，俘虏了多少都重要，这是实实在在的战利品，硬货。
这一战汉军的伤亡数字很可怕。
零。
当然这是史书所载，演习尚且做不到零伤亡。但是有一点可以肯定，汉军的损失非常之小以至于可以忽略。所以河套一战，汉军大胜。河套重归帝国有多大意义，不须赘述了，卫青的报捷信使早已到了长安，河南地大捷，刘彻第一次笑得那么开怀。
战事结束，卫青休整军队，带着三千零七十一个匈奴俘虏，和更壮观的牲畜队伍回师长安。天苍苍野茫茫，风吹草低见牛羊。