接受招安的霍去病大軍渡過黃河後，與渾邪王軍隊終於接上了頭。
不知是匈奴人被打出了「恐霍癥」，還是群龍無首的休屠部被這陣勢嚇哆嗦了跟老領導一樣又變主意了，現場突然出現了大量的不願投降者，眾多的匈奴兵開始呼呼的往回跑，局勢極其混亂。
在這個緊要關頭，霍去病再次展示了極其冷靜果敢的過人素質，先是派精銳突入匈奴軍中，控製住了渾邪王，與此同時，兩路騎兵進行包抄，斬殺了8000多名力戰欲逃之人，穩定了局勢。
事後渾邪王被護送到長安，被封為萬戶侯，4萬多匈奴移民被武帝下令各郡縣出動的大車3萬輛分別安置到了隴西、北地、上郡、朔方、雲中五郡之中。
一場突發的軍變被妥善的處理，使這四萬多匈奴降軍沒有再次逃回河西之地，霍去病的雷霆手段使得整個河西走廊從這一刻，真正的被大漢攥到了手中！
此次河西之戰，使漢匈雙方的力量對比，發生了重大的變化！
嚴格意義上，匈奴徹底失去了所有富庶之地。