后来匈奴向北征服了浑庾、屈射、丁零、鬲昆、薪犁等国。于是匈奴的贵族和大臣都服气了，认为冒顿单于贤能。

当时汉朝刚刚平定中原，调韩王信到代郡，在马邑创建都城。匈奴大举围攻马邑，韩王信投降了匈奴。匈奴得到了韩王信，顺势带兵向南越过句注山，攻打太原，来到晋阳城下。

高帝亲自带兵前去讨伐匈奴。正赶上冬季天气十分寒冷，天降大雪，冻掉手指的士兵多达十分之二三，于是冒顿佯装战败逃跑，引诱汉朝的军队。

汉军追击冒顿，冒顿就把他的精锐部队隐藏起来，只显示他的老弱残兵，于是汉军全员出动，大多数是步兵，总计三十二万人，向北追击。

高帝率先赶到平城，步兵还没有完全抵达，冒顿派出四十万名精锐骑兵把高帝包围在白登山，七天时间里，汉军内外得不到救援和粮饷。

匈奴的骑兵部队，西方全是白马，东方全是青马，北方全是黑马，南方全是红马。

高帝于是派使者暗中送丰厚的礼物给匈奴阏氏，阏氏于是对冒顿说：“两个君主不应该相互围困。现在即使得到汉朝的土地，而单于最终也不能居住在那里。况且汉王也有神灵保佑，单于考虑一下这件事。”

冒顿和韩王信的部将王黄、赵利约定出兵时间，然而王黄、赵利的军队没有按时赶来，怀疑他们和汉朝有阴谋，也就采纳了阏氏的建议，于是解除了包围圈的一角。

这时高帝命令士兵都拉满弓将箭头对外，从打开的一角直冲出去，终于和大军会合了，同时冒顿也带兵撤退了。

汉朝也领兵回来，派刘敬去缔结和亲的盟约。

此后韩王信担任匈奴的将军，与赵利、王黄等人多次违背盟约，侵犯劫掠代郡、云中郡。

没过多久，陈豨也反叛了，又与韩信共同谋划进攻代郡。

汉朝派樊哙去讨伐他们，重新攻占了代、雁门、云中等郡县，军队没有出边塞。

这时匈奴因为有很多汉朝过去的降将，所以冒顿经常来往于代地侵扰劫掠。

于是汉朝担心这件事，高帝就派刘敬将封为公主的皇族女子献给匈奴作单于阏氏，每年送给匈奴一定数量的棉絮、丝帛、酒水、粮食等，约定为兄弟之国来和亲，冒顿于是暂时停止了侵扰。

后来燕王卢绾又反叛了，率领他的同党几千人投降了匈奴，往来于上谷以东地区侵扰。