后日逐王比率4万多人南下附汉称臣称为南匈奴，安置在汉朝的河套地区，而留居漠北的称为北匈奴。
留居漠北的北匈奴，连年遭受严重天灾，又受到汉朝、南匈奴、乌桓、鲜卑的攻击，退居漠北后社会经济极度萎缩，力量大大削弱，多次遣使向东汉请求和亲。
其一怕东汉北伐，其二想挑拨破坏汉王朝与南匈奴的关系；其三想在西域抬高自己声望，其四想通过和亲与东汉互市交换所需物资。
汉王朝没有答应和亲，仅同意双方互市，北匈奴则不断袭扰劫掠东汉渔阳至河西走廊北部边塞地区。
随着汉王朝的政治稳定和经济得到恢复发展，国力增强，再次开始了征伐北匈奴的战争。
大汉明帝派窦固等四路大军出击，占据伊吾卢城，同年，派班超通西域南路鄯善国。
汉匈之间对西域展开了一场争夺战，窦固、耿恭击败呼衍王和左鹿蠡王，占车师、争夺金蒲城，因明帝驾崩，中原大旱，王朝征伐负担太重，暂时罢兵。
其后十年间，北匈奴人先后有七十三批南下降汉，加上南匈奴攻击，北匈奴力量大大削弱；而后，鲜卑从东部猛攻北匈奴，杀死优留单于。
优留单于死后，北匈奴大乱，漠北又发生蝗灾，内部冲突不断，北匈奴内部危机连连，乘此时机，汉王朝与属国南匈奴联合夹击北匈奴。
永元元年夏六月开始，窦宪、耿秉率军与南匈奴军队在涿邪山会合，与北单于战于稽落山，北单于大败逃走，汉军追击，俘杀一万三千余人，北匈奴先后有二十余万人归附。
窦宪、耿秉登燕然山刻石纪功而还（燕然勒功），后再出击北匈奴，北单于受伤逃走；汉军又出击金微山大败北匈奴军，北单于被迫西迁，率残部西逃乌孙与康居。
南匈奴单于师子立，新降的北匈奴部众对单于师子不服，在同年，十五部二十几万人皆叛变，胁迫前单于屯屠何之子奥鞬日逐王逢侯为单于，匈奴再次分裂，汉王朝派遣大军以及属国兵共四万人大败逢侯，逢侯遂率众出塞，汉军追赶不及，其后，逢侯被鲜卑击败，率领百余人投靠东汉。
在北单于战败后，率残部西逃至伊黎河流域的乌孙国，在其立足后，仍然出没于天山南北，实施掠夺。
北匈奴攻陷了伊吾，杀死了汉将索班；为了对付西域的北匈奴，汉王朝任命班勇为西域长史，屯兵柳中，班勇两次击败北匈奴，西域的局势开始稳定。
在班勇离职后，北匈奴势力又重新抬头，汉
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