匈奴兵非常傲慢，个个大喊着：“过来打啊！”他们的确是太傲慢了，不晓得攻城是汉军的刚强，而平原遭受战才是他们的刚强。匈奴城外马队向汉虎帐寨冲刺，汉军弓弩手严阵以待，匈奴马队这才退去。汉军乘势射击，城外的匈奴步兵马队都收缩回城，将大门紧闭。汉军伐鼓，雄师逼近城，将城四周包抄起来，一场狠恶地战役已经拉开了序幕。
汉军箭密如雨，飞向单于城头。城头人没法抵挡，纷繁逃下城去。单于城分三部分，内部是木城，中部是土城，内部是单于的营房。匈奴军仰仗木城的樊篱，向外射箭。汉军一时没法靠近。但木城并没能禁止汉军的打击法度。陈汤熟读兵法，《孙子兵法》中专列一章讲火攻，他岂能不知如何破解！木城尽是木料，最合适火攻。当初单于在构筑木城的时候，大抵并没有想到这一点。因而汉军取来柴火烧城，一时候大火熊熊，弓箭乱飞。
雄师歇息一夜，第二天持续进步，在间隔单于城不到三十里的处所驻扎。郅支单于已经得知汉军到来，派人来问：“汉军为甚么到这里来？”
在这一点上，两人获得了分歧，分歧只在于，甘延寿以为此事应当上报朝廷批准，而陈汤以为事不宜迟，顿时就做，要搞突袭就要兵贵神速，上报朝廷担搁时候，并且公卿大臣一定会同意。但甘延寿分歧意陈汤的设法。
元帝跟大臣们筹议以后，派谷吉送郅支单于的儿子归去。郅支单于肝火难明，一气之下杀死了谷吉。他担忧汉军来攻，又传闻呼韩邪单于在朝廷的帮忙下已经度过难关，现在生长得强大起来，担忧呼韩邪单于也来攻打，因而筹算找个退路，正巧康居多次被乌孙攻打，康居王聘请郅支单于前去互助，因而郅支单于分开匈奴，前去康居。
就在这个时候，甘延寿抱病了，他整日躺在内宅，卧床不起。这一天俄然有人来报，说副都护陈汤已经命令征调城邦小国的军队，并且将驻扎在车世国的戊己校尉带领的屯田将士也调拨过来，看模样是有行动。甘延寿大吃一惊，顿时抱病去找陈汤，筹算禁止他。
当然，匈奴的式微另有一个首要的启事，那就是匈奴的分裂。任何时候，只要公众能够连合，及时面对多大的困难，也能熬畴昔，只要有机遇，总能迎来新的生长机遇。但内部的分裂却足以摧毁任何强大的部落。
天明时分，四周燃起了熊熊大火，场面一片混乱。汉军趁机擂鼓号令，声震六合。康居兵吓得赶紧撤退。汉军攻入土城中，持续缩小包抄圈。局势已去的单于带领百余人躲入营寨，汉军又一次放起大火，兵士们抢先恐后，涌入营寨中。雄霸一时的郅支单于被斩杀，军侯假丞杜勋割下了单于的首级。征讨终究胜利结束。