由此，霍去病的地位日漸上升，后來居上，有超越舅舅衛青之勢。

經過多次出擊，匈奴人被衛青和霍去病的組合拳打得暈頭轉向，于是被迫撤離到苦寒的漠北。他們學習漢人，在漠北修筑城池，想用囤積的糧草來躲過奇寒的冬天。而就在匈奴人滿以為漢軍不敢逾越茫茫戈壁灘，來攻擊自己時。漢武帝和衛青、霍去病，正在謀劃著一場史無前例的戰役——漠北之戰。

此戰中，衛青和霍去病分別帶領五萬騎兵。霍去病帶領敢于深入的強兵，最終主攻方向，直搗匈奴龍庭；而衛青則率領稍弱一點的士兵，負責切斷匈奴單于的退路。

元狩四年（公元前119年）春，21歲的霍去病從定襄出發，向匈奴人猛沖而去。然而由于情報上失誤，導致霍去病并沒有遇到匈奴單于的本部人馬，而是撞上了右賢王的軍隊。而并不負責主攻方向的衛青，則與匈奴單于交上手。

也算右賢王倒霉，遇到了戰神霍去病，他自然不會有什麼好下場。此戰中，霍去病丟下所有輜重，奔襲千余里，大破右賢王軍。隨后，漢軍深入荒無人煙的大漠，“涉獲章渠，以誅比車耆，轉擊左大將，斬獲旗鼓，歷涉離侯。

濟弓閭，獲屯頭王、韓王等3人，將軍、相國、當戶、都尉83人，總共斬獲敵首70443級。而右賢王，幾乎是僅以身免。

戰后，霍去病“封狼居胥山，禪於姑衍，登臨翰海”，將漢軍的赫赫神威鐫刻于巖石之上，從此流傳于千秋萬代。

在霍去病的打擊下，匈奴在東北的勢力遭遇了毀滅性的打擊，原本從屬于匈奴的鮮卑、烏桓等部落，紛紛投靠了漢朝。而鮮卑和烏桓在未來也會成為漢朝攻打匈奴的重要助手，為漢匈戰爭的全面勝利奠定基礎。

在漢武帝時期的漢匈戰爭中，朝總共在漢匈戰爭中斬獲22萬級，其中霍去病一人就率軍取得11萬級的戰果；漢朝總共擒獲、斬殺匈奴名王21名，其中霍去病一人就殺死了10名，幾乎占到了擊殺數的一半。

然而正是這樣的戰功，或許決定了霍去病的早逝。這是為什麼呢？這是因為霍去病的勝利，雖然打擊了匈奴，但是卻讓漢朝的財政陷入了窘境。

在湖北張家山漢簡中，曾出土了漢武帝時期的捕斬匈奴虜反羌購償 （賞）科別 》 《擊匈奴降者賞令》 等令冊。眾所周知，漢承秦制，秦朝重視軍功的原則也被漢朝保留了下來。

不過為了戰勝匈奴這個敵人，漢武帝又另外設計了一套賞罰體制，給予立功將士以額外重賞。

早在霍去病橫空出世前，衛青就曾讓漢武帝大為破費。《史記 ·平準書 》有云：

“（衛青 ）將六將軍仍再出擊胡得首虜萬九千級， 捕斬首虜之士受賜黃金二十余萬斤。”

這一出人意料的大勝，幾乎掏空了漢武帝的國庫。為了彌補財政上的空缺，漢武帝不得不采取賣官鬻爵的政策。

相比于衛青，霍去病取得的戰果還要更大，將士們所獲得的賞賜自然也更大。而這就是霍去病不算太體恤將士，而將士們卻多愿跟隨他出征的原因。

也就是說，如果繼續讓霍去病立功，漢武帝的國庫恐怕真要入不敷出了。與老成持重的衛青不同，霍去病年少剛猛，更有進取心。如果不讓他出擊匈奴，霍去病很可能會心生不滿。畢竟他曾發過誓：“匈奴未滅，何以為家”。但是霍去病獲得了勝利，漢武帝又拿什麼賞賜呢？要知道在漠北之戰中，衛青率部斬首1.5萬級，卻沒有得到任何賞賜。由此可見，漢武帝的財政已經到了山窮水盡的地步。