击破稽且部后，深知兵贵神速的霍去病，只是率部简单补充了饮水和食物，便命人押解着稽且王为向导，继续率军南下，突袭浑邪王本部。
在稽且王的指引下，霍去病率领大军小心绕过弱水流域的其他匈奴部落，自侧背方向突然对弱水上游的浑邪本部发动了突袭。经历了前次的惨败之后，浑邪王虽然不敢再轻敌，但他的防御重点却在东方，哪里能想到汉军会从自己的背后攻来。结果仓促迎战的浑邪王再度遭遇惨败，被斩一万余人，余部大部溃散，包括相国、都尉等人在内的大量贵族被俘。
击溃浑邪王之后，霍去病又继续率军西进，进攻单桓王、酋涂王两部。这两部虽然此前并未与汉军有过交手，但事后对于战况却多有耳闻，那些战败的部落民众除了吹嘘汉军如何勇猛无敌之外，还透露出一个极为重要的消息，那便是汉军并不杀降，亦不屠戮部众、大肆掠夺，在获取补给之后便会离去。
因此，当得知实力强大的浑邪王都兵败之后，单桓王、酋涂王哪里还敢抵抗，干脆选择了投降。
在将祁连山与合黎山之间弱水上游地区的匈奴各部横扫一空后，霍去病这才率兵东返，不过却并非撤退，而是自龙首山北麓向东，直扑狐奴水（今石羊河）流域的休屠王本部。
与浑邪王一样，休屠王在经历了前次大战之后，虽然已经有所警觉，但却将防御重心放在了东部，根本没想到汉军会从浑邪王统辖的西部区域杀来，结果也被打了个措手不及。一番大战下来，仓促迎战的休屠王亦惨遭大败，被斩一万余众。
在连破浑邪王和休屠王两部之后，霍去病这才率军押送着大量俘虏，渡过狐奴水，又翻过乌鞘岭，沿着第一次“河西之战”的路线，返回了陇西郡。
回军途中，霍去病还遇到了留居南山一带的一支小月氏部落。
当初，大月氏战败西迁之后，一部分部众留在了河西走廊地区，为了与西迁的大月氏相区分，后世将其称为小月氏，这些留守的月氏人大多被迫归入匈奴麾下，散居于河西一带，另有一部分则进入河西南山，与羌人杂居。汉朝夺取河西之后，这部分月氏人重新出山与汉人杂居，分布于湟中和令居地区，这便是“湟中月氏”。
此战，汉军对河西匈奴取得了决定性胜利，歼敌三万余人，迫降单桓王、酋涂王及相国、都尉等两千五百人，俘虏五王及五王母、单于阏氏、王子等五十九人，相国、将军、当户、都尉等六十三人，而汉军仅十亡其三。
霍去病回朝之后，汉武帝对其大加赞赏，下诏加封霍去病五千四百户，而随军作战的校尉们也都被赐予左庶长的爵位。此外，鹰击将军赵破奴也凭借着两次跟随霍去病出征，先后杀死邀濮王，俘获稽且王、右千骑将，并捉得匈奴王、王母各一人，王子以下四十一人，俘敌四千七百余人等功，获封从票侯；校尉高不识则因跟随霍去病出征，俘获呼于耆王王子以下十一人，俘敌一千七百六十八人等功，获封宜冠侯；校尉仆多也因多立战功，获封为辉渠侯。
“河西之战”凯旋之后，霍去病急匆匆的返回河东，拜访父亲霍仲孺，虽说父子二人十余年未曾相见，但毕竟血浓于水，两人还是很快便熟络了起来。
霍仲孺命人摆酒设宴，父子二人遂把酒言欢，各自倾诉这十几年来的经历，结果一聊便聊到了深夜，霍仲孺于是趁机邀请霍去病多留几日，霍去病自然应允。经过数日的相处，霍去病父子的感情迅速升温，哪里像是刚刚相认，简直如同一起生活了十几年一般。
霍去病有心在父亲家常住，奈何自己如今在朝中任职，岂能长期离京。因此，在父亲家盘桓半月之后，霍去病纵然依依不舍，但还是不得不告辞离去。
霍仲孺知道霍去病如今乃是皇帝面前的红人，因此在霍去病临走之际，他将一个少年带到了霍去病的面前，希望霍去病能够帮他谋一个好前程。
当初，霍仲孺抛弃霍去病母子，返家之后另娶妻子，生下霍光。在父亲家这么长时间，霍去病自然知道这个少年便是自己同父异母的弟弟，于是摸了摸霍光的脑袋，欣然答应下来。虽然当时霍光年仅十几岁，但在霍去病的帮助下，还是很快便被任命为了郎官。
我们抛开霍去病这边的家事不谈，说一说另一路大军的情况。相较于河西方面的大胜，本是作为佯攻的郎中令李广可就比较悲惨了。
为了牵制伊稚斜单于的军队，汉武帝命郎中令李广和博望侯张骞率兵出右北平郡，兵分两路进攻左贤王部，其中李广率兵四千骑、张骞率兵一万骑，两军互为犄角。
然而，由于张骞所率的主力并未按照预定时间出击，结果导致李广率军北上数百里后，便被得知汉军动向的匈奴左贤王，以四万骑兵所包围。
面对十倍于己的敌人，在士卒大多恐惧的情况下，李广果断派儿子李敢快马冲击敌军，李敢独自带领几十名敢死骑士飞奔而去，竟然一举击穿了匈奴骑兵的包围圈，自敌军的左翼冲出包围，又自右翼杀回，然后轻松无比的对李广说道，“匈奴人也没什么难对付的”，士卒们这才安心。
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