前将军李广与右将军赵食其率领的东路军因没有向导, 在沙漠中迷失了道路,所以落到卫青的后面,没能赶上与单于的那一战。直到卫青率部班师,经过沙漠南部时才遇到李、赵二位将军。卫青派长史责问二人迷路的情况,并命李广马上到大将军处听候传讯。李广说道:“校尉们没有罪,是我自己迷了路,我现在自己到大将军幕府去受审。”又对他的部下说:“我从少年时开始作战,而大将军却将我部调到东路,路途本就绕远,又迷失了道路,难道这不是天意吗!
况且我六十多岁了,毕竟不能再去面对那些刀笔小吏!”于是拔刀自刎。李广为人清廉,得到赏赐就分给部下,与士卒一起吃喝,作了四十多年二千石官,家中却没有多余的财产。他的手臂像猿臂又长又灵活,擅长射箭,估计射不中目标,便不发箭。他带领军队,在困境中找到水,士卒没有都喝过,李广不沾水;士卒没有都吃过,李广不进食。士卒因此乐意被他使用。及至李广死去,全军都哭了。百姓听到死讯,认识他的和不认识他的,无论年老还是年轻,都为他流泪,右将军赵食其一人被交付审判,其罪当死,赎身后成为平民。
匈奴单于逃走后,其部下很多人混杂在汉军中追赶单于。 单于长时间没有同他的军民大众会合。右谷蠡王认为单于已死,便自立为单于。十几天后,真单于重新与其部众会合,右谷蠡王才去掉单于称号。
票骑将军霍去病率领的骑兵军车和辎重都与大将军卫青相同, 但没有副将,将李敢等人全都任命为大校,充当副将,从代郡、右北平郡出塞二千余里,穿越大沙漠,与匈奴左部的军队遭遇,擒获匈奴屯头王、韩王等三人,以及将军、相国、当户、都尉等八十三人,在狼居胥山祭祀天神,姑衍山祭祀地神,又登上翰海旁边的山峰眺望,共俘获匈奴七万零四百四十三人。汉武帝增加霍去病食邑五千八百户,又封其部将右北平太守路博德等四人为列侯,从票侯赵破奴等二人增加食邑,封校尉李敢为关内侯,赐食邑。低级军官和兵卒升官,受赏的人很多。而大将卫青却没有增加食邑,部下军吏士兵全都没有被封侯的。
卫青与霍去病两支部队出塞时,曾在边塞检阅, 官私马匹加起来共十四万匹,至班师重新入塞时,马匹不到三万。
于是,汉武帝增设大司马一职,由卫青、霍去病同时担任, 还规定霍去病的官级和俸禄与卫青一样。从此以后,卫青的权势日渐衰落,而霍去病日益尊贵。很多卫青以往的朋友和门客去改投霍去病,马上得到了官职、爵位,只有任安不肯这样做。