大漢王朝的邊境並沒有隨著李廣將軍戰死沙場、衛青年老體衰、霍去病英年早逝、蘇武出使塞北而平靜下來。公元前99年，即漢武帝天漢二年，漢武帝派寵妃李夫人之兄貳師將軍李廣利率領三萬騎兵出酒泉，向匈奴發起了猛烈的攻擊。李廣利雖然和衛青壹樣，都是內戚出身，但是和衛青相比卻有天壤之別。早在太初元年（公元前104年），李廣利任貳師將軍攻打大宛時，就損兵折將，狼狽而歸。漢武帝壹方面因寵愛李夫人，另壹方面也是在衛青死後，大漢的確無良將可用，所以，就有意扶持李廣利，在戰績平平的情況下，仍然被封為了海西侯。
這次出征，是漢武帝後期第三次主動出擊匈奴。李廣利和匈奴右賢王決戰於天山，雖斬首匈奴萬余人，漢軍亦損十之六七，可謂雖勝猶敗。
李廣利班師南下之際，又遭到匈奴軍隊反撲，幾乎全軍覆滅，幸虧假司馬趙充國與壹百多名壯士突破包圍、攻陷敵陣，李廣利帶領士兵跟隨其後，才得以突圍。
李陵是飛將軍李廣之孫，時年二十來歲。李廣壹生威名赫赫，戰功無數，可惜在衛青、霍去病的光環之下，至死也未能封侯，最後隨衛青攻打匈奴之時又迷了路，只好含恨自殺，這就成為了李家心頭永遠的痛。李陵雖有將才，這次隨李廣利征匈奴的時候，李廣利害怕功勞被李陵搶走，就派李陵前去押送糧草。李陵見李廣利戰敗，就上書漢武帝，說願意率領五千人前去接應李廣利。
漢武帝愛才，下詔令強弩都尉路博德領兵在中途迎候李陵的部隊。路博德以前任過伏波將軍，也羞於做李陵的後備，路博德於是上書漢武帝，說現在是秋天，塞外草肥，正是匈奴兵強馬壯的時候，出征不宜，如等到明年開春，再和李陵出征攻打匈奴。
漢武帝看到路博德的上書，勃然大怒，認為這是李陵貪生怕死，後悔先前奈下的海口，就指使路博德前來上書搪塞。
也就是在這種不被漢武帝信任，沒有戰馬，也沒有後援的情況下，李陵向匈奴的方向出發了。然而，令李陵想不到的是，他和自己的祖父李廣壹樣，這壹走，他再也沒能活著回到長安。
不久以後，李陵的數千精兵就被匈奴的三萬騎兵圍困於浚稽山之谷之中。李陵命軍士在陣前擺上輜重車陣，緊挨輜重的後面是手持盾牌的軍士，緊隨其後就是手持弓箭的士兵。每當匈奴騎兵的利箭射來，就會被輜重車陣擋住在陣外，而隨之迎接他們的就是如雨的漢軍利箭。匈奴騎兵壹排排倒下，傷亡慘重，只能敗退到浚稽山上，李陵率部趁勢追擊，擊殺數千匈奴騎兵。
兩軍相持數日，匈奴傷亡很大，而李陵部由於人數及弓箭數量上的不足，也有很大的傷亡。匈奴見久久無法取勝李陵，漸漸有了退兵的心思，然而就在這個時候，李陵軍中出現壹個叛徒管敢。管敢為李陵軍候，因為被校尉所侮辱，壹氣之下就投降了匈奴。管敢就把李陵部現在弓箭越來越少，能夠戰鬥的士兵也越來越少，取勝漢軍指日可待。於是，匈奴不顧壹切從山上向李陵部發起了猛烈的攻擊，李陵只能率領將士們邊戰邊退，沒有了強弩利箭，他們只能拿走彎刀與匈奴士兵肉博，即便如此，由於他們身處峽谷之中，前後都有匈奴士兵，進退兩難。
於是，李陵斬盡旌旗，遣散軍士，仰天長嘆“無面目報陛下”，只好投降了匈奴。
宮刑之辱當李陵投降匈奴的消息傳到長安，漢武帝惱羞成怒，下令將李陵的家人關進了監獄，然後召集群臣為李陵定罪。就在群臣壹致聲討李陵投敵賣國之時，太史令司馬遷說：李陵在危難之際，不顧個人安危，帶領數千步卒，深入匈奴領地，與比自己多數十倍的匈奴軍對戰，前後達數十日，把匈奴兵殺得人仰馬翻，傷亡慘重，實屬不易。最後李陵寡不敵眾，最終投降匈奴，壹定不是出於真心，而是在等待機會為大漢立功。
漢武帝聽了，也禁不住點頭，表示司馬遷說得很有道理。如果此時司馬遷的發言能夠戛然而止，也許不僅能夠為李陵洗清罪責，他的人生也會必定。可惜，司馬遷接著說：貳師將軍率領三萬人出征，隨他回來的只有寥寥數人，可謂是雖勝猶敗啊。
漢武帝聽到司馬遷暗諷李廣利臨陣脫逃，也等同於在暗諷漢武帝用人不善，於是就以“沮貳師”的罪名將司馬遷打入死牢。
在當時，如果犯了死罪，要活下去可以出錢贖罪，也可以接受屈辱的宮刑。司馬遷雖然世代為太史令，但並不富有，無奈之下，他只能接受了宮刑。而支撐司馬遷活下來理由，就如他在寫給朋友的書信中所言：“文王拘而演《周易》；仲尼厄而作《春秋》；屈原放逐，乃賦《離騷》；左丘失明，厥有《國語》；孫子臏腳，《兵法》修列；不韋遷蜀，世傳《呂覽》；韓非囚秦，《說難》《孤憤》；《詩》三百篇，大底聖賢發憤之所為作也。"(見司馬遷《報任安書》）
也許就是這個原因，成就了司馬遷與眾不同的英雄觀，比如，他為飛將軍李廣立傳時，不僅詳述了其家世生平，在結尾處又不吝筆墨，稱贊他“桃李不言，下自成蹊”； 而衛青、霍去病戰功赫赫，權傾天下，司馬遷只是簡單羅列其出征事跡，絲毫看不出來頌揚之詞。
不久以後，長安傳來了李陵幫助匈奴操練兵馬的消息，漢武帝不辨真偽，下令誅滅了李陵三族。至此，完全斷絕了李陵回歸漢朝的可能。而實際情況卻是，當時投降匈奴的漢軍塞外都尉李緒為匈奴操練兵馬，李廣利為了栽贓李陵，就散布了假消息。李陵知道實情後，伺機刺殺了李緒。
後來，出使匈奴的蘇武歸漢時，李陵設宴餞行。酒席之上，李陵再也控制不住滿腔的冤屈和悲哀，長歌當空，為蘇武送行。
我們從這裏也可以看出，當初李陵降匈奴並不是真心的，然而，隨著漢武帝滅其三族，他再也沒有家可歸了，萬念俱灰之下，他就娶了匈奴單於的女兒為妻，永遠的歸附了匈奴，被封到了遙遠而又寒冷的堅昆（今葉尼塞河上遊至阿勒泰壹帶）。
至於那個貳師將軍李廣利，因為自己妹妹的原因，倍受漢武帝的庇護，在李陵降匈奴七年後，再次率領14萬大軍進攻匈奴。不久，李廣利和親家劉屈氂曾密謀立昌邑王劉髆為儲的陰謀案發，劉屈氂被漢武帝滅族，李廣利的夫人打入了天牢。前線的李廣利聽到消息後，拋下自己統率的大軍，只身投降了匈奴。
壹年多後，匈奴單於聽信讒言，誅殺了李廣利祭神。李廣利原以為用屈膝投降可以換壹條命，其結果卻遭到如此可悲可恥的下場，也是天理報應，果然不爽。