公元前200年（汉高祖七年），
冬季，正值是天气严寒，雨雪连宵，汉兵不惯耐冷，都冻得皮开肉裂，手缩足僵，甚至有的士兵指头都堕落了数枚，不胜困苦。
汉高祖刘邦却亲率大军，驻扎晋阳，听闻得前锋屡捷，还想进兵，不过一时未敢冒险，于是先遣派侦查骑兵四出，前往打探消息的虚实，然后再进。及得侦骑返报，统说冒顿部下，多是老弱残兵，不足深虑，如或往攻，定可得胜。汉高祖刘邦于是亲率大队，出发晋阳。同时镇压韩王信叛乱。随行的主要谋士是陈平、娄敬，将领有樊哙、夏侯婴、周勃等。
汉朝军队进入太原郡后，连连取胜，特别是铜鞮（今山西省沁县一带）一战，大获全胜，使韩王信军队遭到重大伤亡，其部下将领王喜被汉军杀死，韩王信逃奔到匈奴。韩王信的将领白土人曼丘臣、王黄等拥立战国时赵国后代赵利为王，聚集韩王信的残兵败将，准备再次与匈奴合谋攻打汉军。
冒顿单于派左、右贤王各带兵一万多骑与王黄等屯兵广武（山西省代县西南阳明堡镇）以南至晋阳一带，企图阻挡汉军北进。汉军乘胜追击，在晋阳打败了韩王信与匈奴的联军，乘胜追至离石（今山西省吕梁市离石区），再次击败韩王信与匈奴的联军。匈奴再次在楼烦西北集结兵力，被汉骑兵部队击溃。
由于汉军节节胜利，产生了麻痹轻敌的思想。汉高祖刘邦到达晋阳后，听说匈奴驻兵于代谷（今山西省繁峙县至原平市一带），于是先派人侦察冒顿虚实。而冒顿单于将其精锐士兵、肥壮牛马等隐藏起来，只显露出年老弱小的士兵和瘦弱的牲畜，派去的使臣十余批回来都说匈奴可以攻击。汉高祖刘邦派刘敬（娄敬）再去出使匈奴，他回来报告说：“两国交兵，这时该炫耀显示自己的长处才是。现在我去那里，只看到瘦弱的牲畜和老弱的士兵，这一定是故意显露自己的短处，而埋伏奇兵来争取胜利。我以为匈奴是不能攻打的。”这时汉朝军队已经越过了句注山，二十万大军已经出征。高祖刘邦听了刘敬的话非常恼怒，骂刘敬道：“齐国孬种！凭着两片嘴捞得官做，现在竟敢胡言乱语阻碍我的大军。”就用镣铐把刘敬拘禁起来押在广武县，准备凯旋后进行处罚。
汉高祖刘邦率轻骑先到达平城（今山西省大同市），此时，汉朝的大军还未完全赶到。冒顿单于在白登山设下埋伏。高祖刘邦带领兵马一进入包围圈，冒顿单于马上指挥40万匈奴大军，将汉高祖刘邦的兵马围困在白登山，使汉军内无粮草、外无援兵，不能相救。
汉高祖刘邦发现被包围后，组织突围，经过几次激烈战斗，也没有突围出去。之后，冒顿单于率领骑兵从四面进行围攻：匈奴骑兵西面的是清一色白马，东面是一色青马，北面是一色黑马，南面是一色红马，企图将汉军冲散。结果，双方损失很大，一直相持不下。此时正值隆冬季节，风雪交加，汉军士兵中被冻掉手指头的就有十之二、三。匈奴围困了七天七夜，也没有占领白登。
汉军在被围了七天后，粮食也快吃完了，饥寒交迫，危在旦夕。陈平看到冒顿单于对新得的阏氏（单于的妻妾）十分宠爱，朝夕不离。这次在山下扎营，经常和阏氏一起骑马出出进进，浅笑低语，情深意笃。于是陈平向汉高祖刘邦献计，想从阏氏身上打主意。汉高祖刘邦于是采用了陈平的计策，派遣使臣乘雾下山，向阏氏献上了许多的金银珠宝。
陈平派遣使臣，乘雾下山。这位阏氏听说有汉军的使者过来，就悄悄地走到帐篷外面，屏退了左右，召见汉使。汉使者向阏氏献上了许多的金银珠宝，并且说是汉朝的皇帝送给阏氏的，另外又取出一幅图画，说是汉朝皇帝请阏氏转给冒顿单于的。
阏氏一见到黄金和珠宝，就目眩心迷，爱不释手，便收下了。再打开图画，只见画上绘着一个绝色的美女，不禁起了妒意，便问：“这幅美人图是干什么用的？”
汉使装出一副虔诚的样子，回答说：“汉帝被单于包围，非常愿意罢兵言和。所以把金银珠宝送给您，再请您代他向单于求情，可又怕单于不答应，就准备把国中的第一美人献给单于。因为美人现在不在军中，所以先把她的画像呈上。”
阏氏微怒地说。“这个用不着，赶快拿回去吧！”
汉使说道：“汉帝也觉得把美人献给单于，怕会夺了单于对您的宠爱。可是事出无奈；只好如此。如果您能解得了我们的围，那我们当然不会把美人献给单于了，情愿给您多送点儿金银珠宝。”
阏氏听后，说：“请你回去告诉汉帝，尽管放心好了。”
说完，将图画交还给汉使者后，汉朝廷的使者就回去了。
为此阏氏害怕冒顿得此美女后，自己会失宠，就说服单于收兵。
于是阏氏就对冒顿单于说：“军中得到消息说，汉朝有几十万大军前来救援，只怕明天就会赶到了。”
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