单于遣使曰：“汉兵何以来？”应曰：“单于上书言：‘居困厄，愿归计强汉，身入朝见，’天子哀闵单于弃大国，屈意康居，故使都护将军来迎单于妻子。恐左右惊动，故未敢至城下。”使数往来相答报，延寿、汤因让之：“我为单于远来，而至今无名王、大人见将军受事者，何单于忽大计，失客主之礼也！兵来道远，人畜罢极，食度且尽，恐无以自还，愿单于与大臣审计策。”明日，前至郅支城都赖水上，离城三里，止营傅陈。望见单于城上立五采幡帜，数百人被甲乘城；又出百馀骑往来驰城下，步兵百馀人夹门鱼鳞陈，讲习用兵。城上人更招汉军曰：“斗来！”百馀骑驰赴营，营皆张弩持满指之，骑引却。颇遣吏士射城门骑、步兵，骑、步兵皆入。延寿、汤令军：“闻鼓音，皆薄城下，四面围城，各有所守，穿堑，塞门户，卤榡为前，戟弩为后，仰射城楼上人。”楼上人下走。土城外有重木城，从木城中射，颇杀伤外人。外人发薪烧木城，夜，数百骑欲出，外迎射，杀之。
初，单于闻汉兵至，欲去，疑康居怨己，为汉内应，又闻乌孙诸国兵皆发，自以无所之。郅支已出，复还，曰：“不如坚守。汉兵远来，不能久攻。”单于乃被甲在楼上，诸阏氏、夫人数十皆以弓射外人。外人射中单于鼻，诸夫人颇死；单于乃下。夜过半，木城穿，中人却入土城，乘城呼。时康居兵万馀骑，分为十馀处，四面环城，亦与相应和。夜，数奔营，不利，辄却。平明，四面火起，吏士喜，大呼乘之，钲鼓声动地。康居兵引却；汉兵四面推卤榡，并入土城中。单于男女百馀人走入大内。汉兵纵火，吏士争入，单于被创死。军候假丞杜勋斩单于首。得汉使节二及谷吉等所赍帛书。诸卤获以畀得者。凡斩阏氏、太子、名王以下千五百一十八级；生虏百四十五人，降虏千馀人，赋予城郭诸国所发十五王。
建昭四年丙戌，公元前三五年春，正月，郅支首至京师。延寿、汤上疏曰：“臣闻天下之大义当混为一，昔有唐、虞，今有强汉。匈奴呼韩邪单于已称北藩，唯郅支单于叛逆，未伏其辜，大夏之西，以为强汉不能臣也。郅支单于惨毒行于民，大恶通于天。臣延寿，臣汤，将义兵，行天诛，赖陛下神灵，阴阳并应，天气精明，陷陈克敌，斩郅支首及名王以下，宜县头槀街蛮夷邸间，以示万里，明犯强汉者，虽远必诛！”丞相匡衡等以为：“方春，掩骼、埋胔之时，宜勿县。”诏县十日，乃埋之。仍告祠郊庙，赦天下。群臣上寿，置酒。
六月，甲申，中山哀王竟薨。哀王者，帝之少弟，与太子游学相长大。及薨，太子前吊。上望见太子，感念哀王，悲不能自止。太子既至前，不哀，上大恨曰：“安有人不慈仁，而可以奉宗庙，为民父母者乎！”是时驸马都尉、侍中史丹护太子家，上以责谓丹，丹免冠谢曰：“臣诚见陛下哀痛中山王，至以感损。向者太子当进见，臣窃戒属，毋涕泣，感伤陛下；罪乃在臣，当死！”上以为然，意乃解。
蓝田地震，山崩，壅霸水；安陵岸崩，壅泾水，泾水逆流。
建昭五年丁亥，公元前三四年春，三月，赦天下。夏，六月，庚申，复戾园。
壬申晦，日有食之。
秋，七月，庚子，复太上皇寝庙园、原庙、昭灵后、武哀王、昭哀后、卫思后园。时上寝疾，久不平。以为祖宗谴怒，故尽复之；唯郡国庙遂废云。
是岁，徙济阳王康为山阳王。
匈奴呼韩邪单于闻郅支既诛，且喜且惧；上书，愿入朝见。
竟宁元年戊子，公元前三三年春，正月，匈奴呼韩邪单于来朝，自言愿婿汉氏以自亲。帝以后宫良家子王嫱字昭君赐单于。单于欢喜，上书“愿保塞上谷以西至敦煌，传之无穷。请罢边备塞吏卒，以休天子人民。”天子下有司议，议者皆以为便。郎中侯应习边事，以为不可许。上问状，应曰：“周、秦以来，匈奴暴桀，寇侵边境；汉兴，尤被其害。臣闻北边塞至辽东，外有阴山，东西千馀里，草木茂盛，多禽兽，本冒顿单于依阻其中，治作弓矢，来出为寇，是其苑囿也。至孝武世，出师征伐，斥夺此地，攘之于幕北，建塞徼，起亭隧，筑外城，设屯戍以守之，然后边境得用少安。幕北地平，少草木，多大沙，匈奴来寇，少所蔽隐；从塞以南，径深山谷，往来差难。边长老言：‘匈奴失阴山之后，过之未尝不哭也。’如罢备塞戍卒，示夷狄之大利，不可一也。今圣德广被，天覆匈奴，匈奴得蒙全活之恩，稽首来臣。夫夷狄之情，困则卑顺，强则骄逆，天性然也。前已罢外城，省亭隧令，裁足以候望，通烽火而已。古者安不忘危，不可复罢，二也。中国有礼义之教，刑罚之诛，愚民犹尚犯禁；又况单于，能必其众不犯约哉！三也。自中国尚建关梁以制诸侯，所以绝臣下之觊欲也。设塞徼，置屯戍，非独为匈奴而已，亦为诸属国降民本故匈奴之人，恐其思旧逃亡，四也。近西羌保塞，与汉人交通，吏民贪利，侵盗其畜产、妻子，以此怨恨，起而背畔。今罢乘塞，则生嫚易分争之渐，五也。往者从军多没不还者，子孙贫困，一旦亡出，从其亲戚，六也。又边人奴婢愁苦，欲亡者多，曰：‘闻匈奴中乐，无奈候望急何！’然时有亡出塞者，七也。盗贼桀黠，群辈犯法，如其窘急，亡走北出，则不可制，八也。起塞以来百有馀年，非皆以土垣也，或因山岩、石、木、溪谷、水门，稍稍平之，卒徒筑治，功费久远，不可胜计。臣恐议者不深虑其终始，欲以壹切省繇戍，十年之外，百岁之内，卒有它变，障塞破坏，亭隧灭绝，当更发屯缮治，累世之功不可卒复，九也。如罢戍卒，省候望，单于自以保塞守御，必深德汉，请求无已；小失其意，则不可测。开夷狄之隙，亏中国之固，十也。非所以永持至安，威制百蛮之长策也！”对奏，天子有诏：“勿议罢边塞事。”使车骑将军嘉口谕单于曰：“单于上书愿罢北塞吏士屯戍，子孙世世保塞。单于乡慕礼义，所以为民计者甚厚。此长久之策也，朕甚嘉之。中国四方皆有关梁障塞，非独以备塞外也，亦以防中国奸邪放纵，出为寇害，故明法度以专众心也。敬谕单于之意，朕无疑焉。为单于怪其不罢，故使嘉晓单于。”单于谢曰：“愚不知大计，天子幸使大臣告语，甚厚！”
初，左伊秩訾为呼韩邪画计归汉，竟以安定。其后或谗伊秩訾自伐其功，常鞅鞅，呼韩邪疑之；伊秩訾惧诛，将其众千馀人降汉，汉以为关内侯，食邑三百户，令佩其王印绶。及呼韩邪来朝，与伊秩訾相见，谢曰：“王为我计甚厚，令匈奴至今安宁，王之力也，德岂可忘！我失王意，使王去，不复顾留，皆我过也。今欲白天子，请王归庭。”伊秩訾曰：“单于赖天命，自归于汉，得以安宁，单于神灵，天子之祐也，我安得力！既已降汉，又复归匈奴，是两心也。愿为单于侍使于汉，不敢听命！”单于固请，不能得而归。
单于号王昭君为宁胡阏氏；生一男伊屠智牙师，为右日逐王。
皇太子冠。
二月，御史大夫李延寿卒。