武帝初，西漢繼續對匈奴和親，維持雙方“和平”局面。然而在這種局面的背後,正醞釀著更大規模的武力衝突。此時的西漢，經濟發展已達到相當繁榮的程度。西漢充實的國力為武帝軍事打擊匈奴提供了有利資本。
武帝不甘心繼續對匈奴實行屈辱的和親政策，他曾在一次宴會上對群臣說：朕飾子女以配單于……邊境被害，朕甚閔之。並問群臣“今欲舉兵攻之，何如？”此時的武帝已開始準備武力反擊匈奴。
建元六年（前 135 年），匈奴向漢請和親，御史大夫韓安國與大行令王恢就是否對匈奴繼續和親展開了激烈辯論。
王恢“數為邊吏，習胡事”，建議“舉兵擊之”；而御史大夫韓安國則主張繼續和親。由於當時眾臣支持韓安國和親之策，武帝遂被迫對匈奴繼續和親。
然而，僅兩年後，武帝便再次廷議對匈和親問題。韓、王二人再次對此進行了激烈辯論。
此時，韓安國所主張的和親，雖不無道理，但已不符合當時漢匈關係發展的客觀形勢。與“習胡事”的王恢相比，韓安國等主和派不如王恢那般知己知彼，其觀點也已不被多數朝臣認同。更重要的是，武帝決意反擊匈奴之心已久。
最終，武帝採納王恢之議，一改漢初以來六十餘年對匈奴和親政策，開始了長期對匈奴的戰爭。同年的馬邑之謀便是武帝對匈政策轉變的重大標誌，漢匈大規模戰爭正式展開。
建元二年（前 139 年），武帝聞被匈奴趕出河西走廊的月氏“常怨仇匈奴，無與共擊之”。
於是便派遣張騫出使西域，尋找月氏所在，欲與之聯盟，共同打擊匈奴。這種試圖在政治上孤立敵人的戰略，在武帝即位次年便開始實施，充分反映了武帝對匈奴堅決反擊的態度。
元光二年，武帝採納王恢誘敵之計，使聶壹假裝投降匈奴，引誘匈奴進入漢伏擊地馬邑。而匈奴單于輕信之，率眾趕往馬邑城。不料，匈奴途中捕得漢一尉史，遂知漢謀，後倉皇撤回。
由此，西漢伏擊匈奴的馬邑之謀失敗，同時標誌著漢匈幾十年來和親關係的終結。後匈奴斷絕與西漢的和親，連續侵擾漢邊境，“入盜於邊，不可勝數”。
馬邑之謀反映了匈奴對西漢防備的鬆懈性，致使匈奴在武帝對其的反擊戰爭中，從一開始就決定了其被動應戰的局面。特別是在武帝前期的漢匈戰爭中，匈奴屢遭西漢襲擊。
元朔二年（前 127 年），漢對匈奴發動河南戰役，漢將衛青“捕首虜數千，畜數十萬，走白羊、樓煩王”，奪取了匈奴歷代居住的河套地區。元朔五年（前 124 年），漢匈漠南一戰，漢軍俘虜匈奴右賢裨王等十餘人，及眾多民眾與牲畜，匈奴右賢王部遭受重創。
陰北之戰，匈奴又遭敗績，被漢軍“斬首虜萬餘人”，單于主力受到嚴重削弱，部落損失極大，大片地盤喪失，統治範圍大為縮小。
上述情況說明匈奴在漢匈戰爭的初期階段是被動挨打的，直到戰爭中後期，匈奴才開始局部反攻，漢匈雙方開始了長期的武力對峙。
武帝時，漢匈關係發展到新階段，持續性戰爭與武力對峙成為這一時期漢匈關係的特色。此時，由於漢匈雙方大體上勢均力敵，所以雙方的爭鬥不能一時決出勝負，必然要經歷一段時期的較量。
漢匈雙方對待戰爭的態度，及戰略戰術運用的恰當與否等因素也影響著雙方戰爭的進程與結果，使得漢匈戰爭變得複雜而漫長。這一時期，漢匈戰爭頻繁發生。
元光二年（前 133 年）至徵和三年（前 90 年）間，漢匈戰爭不斷，幾乎貫穿武帝一朝。
其中，元光二年至元狩四年的十四年間，漢匈之間爆發了近二十次戰爭。從戰果上分析，西漢佔據絕對上風；而在前 119 年至前 90 年的近三十年間，漢匈戰爭明顯減少，較為重要的戰爭僅五次。
漠北決戰後，匈奴向漢請求和親。丞相長史任敞認為可以通過外交手段來臣服匈奴。武帝遂遣任敞出使匈奴，而匈奴怒而困辱任敞。
這期間，雙方互派使節，並相互扣留使者。同時，長期對匈作戰使得西漢國力下降、經濟殘破。武帝末年，“海內虛耗，戶口減半”。期間，漢又不斷建外長城於漢匈邊境，在新佔領區築城防禦匈奴。
而匈奴部族損失慘重，遠徙西北。由此，漢匈武力對峙局面形成。武帝后，雙方關係出現轉變，由武力對抗逐漸轉向和平共處。
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