紧张准备了一年多的漠北远征，终于在元狩四年的清明，徐徐拉开了大幕。
之所以仍然选在春季用兵，首先是因为草原上的马匹越冬后正是最为瘠弱之时，而汉军的战马有粟米可喂，并不是完全依赖牧草；再者春季正是羊群的接羔季节，也是游牧民族最忙碌、机动能力最差的一个季节，这两个原因都跟前年的河西第一战是一样的。而第三个原因则是新的，那就是此时的匈奴人都位于地势低洼处的冬牧场，便于汉军武刚车的大规模应用。
这次战役的目标，正是漠北草原的单于本部。单于的本部腹地，位于娑陵水，也就是今天的色楞格河的中上游，东西宽约一千五百里，西起燕然山脉，也就是今天的杭爱山脉，东至今日的肯特山脉。为了读者查看地图方便，如果不是太影响行文，下文中尽量使用今天的名称。
杭爱山脉与肯特山脉，是庇护匈奴单于腹地的两大支柱，单于伊稚斜在漠北的两座王庭，就分别位于这两座山的山麓，具体来说，就是色楞格河的两条支流的河谷：西边的位于鄂尔浑河谷，即今日的哈拉和林附近，东边的位于图拉河、也就是当时所称的余吾水的河谷，即今日的乌兰巴托附近。
这次汉军远征的计划非常宏大，打算从东西两路同时出击，分别渡过大戈壁后，西路从杭爱山往东打，东路从肯特山往西打，钳形合击、共同扫荡，争取最后的胜利会师。不用说，这两路大军的统帅，分别是卫青与霍去病，计划由霍去病走西路，卫青走东路。
为什么安排霍去病走西路呢？很明显，是想以他为主对决单于。因为这个季节，单于伊稚斜应该是在西边的王庭的，——每年五月份匈奴都会在此地有一个重要的祭天仪式（注，见《史记匈奴传》），在仪式即将举办之前，单于应该是不会离开的。而卫青走东线的意图，首先是完成战略上的围合，其次是要阻挡东面的左贤王部来助战，因为左贤王的主要地盘，正是在肯特山以东的克鲁伦河、也就是当时所称的弓卢水的流域。
东西两路大军都是五万骑兵，总计十万，战马和随马则一共是十四万匹，但这还没有算上沿途运输辎重的驮马，这几年全国上下养马，总共达六十万匹，这次除了母马和小马之外，适龄的公马和骟马基本是全部用上了。此外，汉廷还调集了步兵及转运夫十几万人，在漫长的行军路线上保证辎重供应。
这一战准备了这么久，各种调动又是如此之大，匈奴方面当然不可能不知道。大单于伊稚斜得知汉军分成东西两路，即将对自己发动钳形夹击的时候，也不得不仰天感叹，正所谓天道好还，以前都是匈奴人到汉朝的地盘上烧杀掳掠，而这次是汉军主力要打到匈奴人的老窝里来了！当然他也深知，汉军如果真的到了漠北，意味着匈奴人也是无处可退，必须抱定决一死战的决心。
伊稚斜并不是一只任人宰割的羔羊，大家只要想想，七年前他能在兄长死后篡位自立，而后又成功地收服了各方面的势力，这个人的狠毒与智谋，当然是不在话下。今日，面对着汉军的两路大军夹击，他也有着自己的筹谋。什么筹谋呢？反向夹击！
也许伊稚斜不曾听说过“田忌赛马”的故事，也不曾听说过“半渡而击”的故事，但是他的反向夹击计划，却明显带着这两种色彩。也许，这是曾在汉地生活的赵信给他带来的启发吧！总之，在伊稚斜看来，现在也唯有这种打法，才有制胜的可能。
具体来说，伊稚斜的反向夹击计划，就是他自己先打击卫青所部，而且是堵在最南边打，趁着他们刚刚涉过大戈壁，最为人疲马乏的时刻，一战将其歼灭。与此同时，放霍去病深入腹地，打完卫青之后，自己再转过头来，与左贤王部夹击霍去病，让他有来无回！
可是，伊稚斜这个计划的问题很明显啊！霍去病明明在西边，卫青明明在东边，而左贤王在最东边，你伊稚斜怎么可能这么打？除非你是先堵着霍去病打，之后再跟左贤王夹击卫青，那还差不多！
伊稚斜可不想这么做！他倒不是认为自己这八万余人对付不了霍去病的五万人，只是两路汉军，他认为霍去病这一路的实力较强，自己先打卫青肯定会更轻松些，打完卫青再与左贤王一起夹击霍去病，也更有把握一些。
所以在伊稚斜想来，如果卫青和霍去病能对调一下位置就好了！也就是说，如果卫青在西、霍去病在东，他就好打了！那么，有没有办法能实现这一点呢？——有的。这个办法就是，他亲自率领大部分主力向东，以自己的东下来调动汉军！
就这样，汉军在即将出兵之前，得到了匈奴单于主力东下的消息，从几方面都证实了这个消息是确切的。于是，陛下刘彻调整了部署，对调了卫青和霍去病的路线，也就是说，卫青所部改为走西线，从定襄，也就是今天内蒙的和林格尔出塞；而原定从定襄出塞的霍去病部，则改走东线，也就是向东多走六百多里，从代郡，也就是今天的县出塞。
东西两军出塞后的路线几乎是平行的，都是向西北方向。也许有人会问，既然要到杭爱山脉，卫青为何要从定襄走呢？从朔方走不是更近些吗？这是个很好的问题，事实上以后若干年，朔方，也就是今天内蒙的巴彦淖尔，也确实成了汉军去往漠北的出发点之一，只不过在元狩四年的时候，朔方的建