这年秋天，匈奴单于因为身处西方的浑邪王屡次被骠骑将军率领的汉军打败，损失几万人而大怒，想召来浑邪王，把他杀死。因此浑邪王和休屠王等想投降汉朝，就先派人到边境迎住汉人。这时，大行李息率兵在黄河岸边筑城，见到浑邪王的使者，立即就命令传车急驰而归，向皇帝报告。皇上听过汇报后，怕浑邪王用诈降的办法偷袭边境，于是就命令骠骑将军领兵前去迎接浑邪王和休屠王。骠骑将军已经渡过黄河，与浑邪王的部队相互远望着。浑邪王的副将们看到汉朝军队，多数不想投降，有好多人逃遁而去。骠骑将军霍去病就打马跑到敌营，同浑邪王相见，杀了想逃走的八千人，于是命浑邪王一个人乘着传车，先到皇帝的行在所，然后由他领着浑邪王的全部军队渡过黄河，投降者有几万人，号称十万。他们到达长安后，天子用来赏赐的钱就有几十万。划定一万户封浑邪王为漯阴侯。封他的小王呼毒尼为下摩侯，鹰庇为煇渠侯，禽梨为河綦侯，大当户铜离为常乐侯。于是天子称赞骠骑侯霍去病的功劳说：“骠骑将军霍去病率领军队攻打匈奴西域浑邪王，浑邪王及其部队与民众都相互投奔汉朝，用军粮接济汉军。骠骑将军一并率领他们的善射兵卒一万余人，诛杀了妄图逃亡的凶悍之人，斩杀八千多人，使敌国之王三十二人投降汉朝。汉军士卒没有伤亡，十万大军全部归来，由于他们承担了战争的劳苦，因而使河塞地区几乎消除了边患，有幸将永保安宁。划定一千七百户增封骠骑将军。”于是就减少了陇西、北地、上郡戍守之兵的一半，以此使全国百姓的徭役负担得到宽缓。

　　过了不久，朝廷就把归降的匈奴人分别迁徙到边境五郡原先的边塞以外，但都在河南地区，并按照他们原有的习俗，作为汉王朝的属国。第二年，匈奴侵入右北平、定襄，杀掠汉朝一千多人。

　　第二年，汉武帝同诸位将军们商议说：“翕侯赵信替匈奴单于出谋画策，常常认为汉朝军队不能越过沙漠轻易留在那里，现在派大军出击，势必能实现我们的愿望。”这一年是元狩四年。

　　元狩四年（前119）春天，武帝命令大将军卫青、骠骑将军霍去病各率五万骑兵，几十万步兵和转运物资的人跟随其后，而那些敢于奋力战斗和勇于深入的士兵都隶属于骠骑将军。骠骑将军开始要从定襄出兵，迎击单于。后来捕到的匈奴俘虏说单于向东而去，于是就改令骠骑将军从代郡出兵，命令大将军卫青从定襄出兵。郎中令李广做前将军，太仆公孙贺任左将军，主爵都尉赵食其任右将军，平阳侯曹襄任后将军，他们都隶属大将军。大军随即越过沙漠，连人带马共五万骑兵，同骠骑将军等都攻打匈奴的单于。赵信替单于出谋划策说：“汉军已越过沙漠，人困马疲，匈奴可以坐收汉军俘虏了。”于是把他们的辎重全部运到遥远的北方，全把精兵安排在大漠以北等待汉军。正碰上大将军卫青的军队开出塞外一千多里，看见单于的军队排成阵势等在那里，于是大将军下令让武刚车排成环形营垒，又命五千骑兵纵马奔驰，抵挡匈奴。匈奴也有大约一万骑兵奔驰而来。恰巧太阳将落，刮起大风，沙石打在人们的脸上，两军都无法看见对方，汉军又命左右两翼急驰向前，包抄单于。单于看到汉朝军队很多，而且战士和战马还很强大，若是交战，对匈奴不利。因此，在傍晚时单于就乘着六头骡子拉的车子，同大约几百名壮健的骑兵，径直冲开汉军包围圈，向西北奔驰而去。这时，天已黄昏，汉朝军队和匈奴人相互扭打，杀伤人数大致相同。汉军左校尉捕到匈奴俘虏，说单于在天未黑时已离去，于是汉军就派出轻骑兵连夜追击，大将军的军队也跟随其后。匈奴的兵士四散奔逃。直到天快亮时，汉军已行走二百余里，没有追到单于，却俘获和斩杀敌兵一万 多人，于是到达了窴颜山赵信城，获得匈奴积存的粮食以供军队食用。汉军留住一日而回，把城中剩余的粮食全部烧掉才归来。