汉军北伐的消息很快被匈奴斥候侦探到，匈奴大军在李广利进军路上做了多处埋伏准备给汉军以沉重打击。
李陵五千步兵走的是另外一条路，匈奴并没注意；因之行军十分顺畅。
李广利的汉军很快被早有准备的匈奴兵打得大败，李广利只带少数亲兵逃回长安；李陵5000兵卒却没有消息。
李陵和5000步兵没有受到匈奴军队的阻拦，一直深入到大青山下匈奴中央首脑机关所在地。
李陵在大青山等候李广利的大军到来，但李广利和汉军没有出现；十几万匈奴大军却将他们包围。
李陵带着5000步兵弩手抱成团，背靠背；以圆型射击阵型边打边撤，杀死匈奴兵士成千上万；撤到边境线附近等候援军到来。
50万支箭射完了，粮食也吃光了；士兵只剩下百十来人。
李陵带着百十人的残余退进森林地带，匈奴单于已经不打算不再追赶而撤兵。
可单于的汉人参谋说：“这伙汉军射杀了我们几万人剩下这么几个战斗队型还不乱，士兵都很镇定；我们的骑兵不靠近，他们不浪费一箭；说明这才是汉军的精锐，领军之人一定是个将才会成匈奴的心腹大患；必须干掉他们！”
单于被汉人参谋说动心，重新驱兵包围森林。
李陵没有办法，只好下令做最后的突围；相约只许往前冲不许往回退，不管谁回到长安都要把这里的实际战斗情况告诉汉武帝。
突围开始了，李陵象他祖父李广一样撤退时留在最后；但他没有马，前面的伙伴成功突围而去把他留在了匈奴包围圈里。
匈奴人最想抓住的就是这个箭无虚发、仪表堂堂、与众不同的将军。
单于悬以重赏，匈奴兵将李陵团团包围起来；李陵力竭受伤被俘，做出一个选择——假投降，寻找机会偷马逃回汉地。
李陵那些成功突围回到长安的士兵，向汉武帝禀报了李陵兵败被困的情况。
汉朝自卫青、霍去病七征匈奴以来，从来没吃过这么大的败仗；汉武帝盛怒之下没有责怪主将小舅子李广利，而对李陵的假投降窝了一肚子火；他根本就没听士兵的话，说李陵投降匈奴就是投递叛国。
李陵的好朋友苏武没有替李陵说话，倒是不熟悉李陵的司马迁为李陵做了辩护。
汉武帝正在火上，不仅下令杀害李陵一家老小80余口；还迁怒于司马迁把他下了监狱，司马迁穷，没钱赎“罪”；无奈接受了一个男人最耻辱
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