汉武帝征和三年，匈奴入侵五原、酒泉，掠杀边民。两地守军出战，均不利，领兵的都尉(一郡的军事长官)都战死。武帝便命李广利率大军出击匈奴。李广利离开京城时，丞相刘屈*为李广利饯行。李广利的女儿是刘屈髦的儿媳，两人是儿女亲家。恰好此时太子刘据被人诬陷而自杀，而又未立新太子。于是李广利便想乘机让他妹妹李夫人所生的儿子昌邑王立为太子，自己就将是国舅爷，地位将更尊贵，权势也更大。而刘屈髦不仅身为丞相，又是武帝的侄儿，颇得武帝的信任。李广利于饯行告别时，对刘屈髦说：“希望你在皇上面前建议，立昌邑王为太子。昌邑王能够被立为太子，将来做皇帝，你的相位也就可长保无忧了。”在这个问题上，二人利益完全一致，刘屈髦
自然满口应承，答应寻找机会，向武帝建言。李广利率领七万大军从五原出发，向匈奴挺进。另外汉武帝命御史大夫商丘成率三万余人从西河出发，莽通率骑兵四万人从酒泉出发，同时向匈奴挺进，作为李广利的左右翼，从东西两面进行策应。
匈奴君长单于得知汉朝派出大军进袭，便将所有辎重撤至郅居水(现在蒙古共和国色楞格河)沿岸囤积，将人民迁至余吾水(现在蒙古共和国流经乌兰巴托的土拉河)以北安置。单于本人则率精兵在姑且水(乌兰巴托西南)列阵以待。 李广利率大军出塞，进入匈奴境内。匈奴派五千骑兵进行阻击。李广利派两千骑兵接战。大败匈奴兵，杀死数百人。李广利挥军乘胜追击。匈奴兵不敢抵敌，四散逃奔。汉军直追到范夫人城。
正在这时，京城长安发生了一件事。汉武帝年老，特别怕死，又很迷信，身体有病，便认为是有人受了巫师的指使，埋下了象征他的木人，在祈祷神灵，诅咒他早死，以致魔鬼附身，在索他的命，这被称为巫蛊。武帝为此专门派人查访，若有发现，必遭斩首。太子刘据就是江充借巫蛊之事而陷害自杀的。太子刘据日江充借巫蛊之事陷害自杀后，宫廷中的宫人及大臣们相互之间如有嫌隙怨仇，就彼此以巫蛊进行密告，陷害对方。武帝自然不可能件件去清查个明白，只是交给官员去严办。对此连自己的儿子都不明辨而宽容，何况是他人。内者令郭穰密告丞相刘屈髦的妻子因为刘屈髦曾多次遭皇上责备，便对皇上不满，因而请巫祈祷神灵，祝诅皇上早死。同时密告刘屈髦与李广利共同向神祝祷，希望昌邑哀王刘髆将来作皇帝。武帝便下令主管司法的廷尉查办.认为刘屈髦大逆不道，处以腰斩，并用车装着尸体在街上游行示众。将刘屈髦的妻儿在长安华阳街斩首。将李广利的妻儿们逮捕囚禁。
正在指挥大军对匈奴作战的李广利听到家中妻儿因巫蛊被捕收监的消息，如五雷轰顶，既忧虑，又害怕，不知所措，如何是好。有一个部下劝他投降匈奴。李广利心想若投降匈奴，将加速妻儿老小的死亡，情况会更惨，不如立功赎罪，也许有一线希望。便不根据实际情况，不了解双方军事形势，不计及战略战术，以数万汉家儿郎的生命为赌注，盲目进军，以求侥幸，遂挥师北进，深入匈奴，直至郅居水。此时匈奴军队已离去，李广利又派负责主管军中监察的护军率领二千骑兵，渡过郅居水，继续向北挺进。与匈奴左贤王的军队相遇，两军接战。汉军大胜，杀死匈奴左大将及众多的士卒。
