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在漢軍和伊稚斜的交戰中，埋伏在右翼的匈奴右賢王且渠烏自始至終沒有發一兵一卒，並不是不想發而是他已經得到情報漢軍派了五千騎兵埋伏在武缸車陣東側準備截殺增援的匈奴軍隊，且渠烏盤算著自己手里就這麼點部隊，漢朝士兵的戰斗素養及武器裝備遠遠的高于自己，自己即使拼命打也不見得能佔多少便宜，而一旦失去了軍隊自己幾乎立刻就會被大單于收拾，盤算良久他只得兩全相害取其輕，保命要緊。于是在天黑之前他悄悄的撤出戰斗區域往真顏山趙信城開來，趙信城位于大漠西北側偏西的地方，離戰場有一百六七十里。且渠烏打算在趙信城補充給養後直接返回自己的領地，因為沒有追兵部隊行進的速度不是很快，直到半夜才進入趙信城，且渠烏傳令生火做飯在趙信城休息一夜明日出發返回部落。
公孫賀親帥五千精騎連夜追趕，一路之上不斷的遇見匈奴逃兵，這些人或十幾個一伙或幾十個一群，他們看見漢軍不是驚慌失措四散奔逃就是下馬投降告饒求命，公孫賀對于逃跑的不加理睬，投降的收編帶路繼續前進，天亮以後已經追出了二百多里還是未見伊稚斜的身影，投降的匈奴兵告訴公孫賀，伊稚斜的親近衛隊有幾千人，各個都是久經沙場的死戰之士，對伊稚斜忠貞不二戰斗力十分強悍，即使能追上也很難活捉伊稚斜，伊稚斜為人奸詐狡猾，但是打仗卻十分凶狠頑強，他之所以能當上大單于完全是打出來的。公孫賀听罷表面上無所畏懼心里卻是有些發怵，于是命令部隊停止前進等候大將軍的到來。
衛青率領著主力大軍中午時分與公孫賀的騎兵會合了，在听取了匯報後並沒有責怪公孫賀，反而認為這是天意，天命不可違，伊稚斜命不該絕。俘虜兵告訴衛青，從這里往西南走七八十里就是趙信城，可回兵攻取。衛青听罷大喜，趙信城可是匈奴入侵大漢的補給基地如果能搗毀趙信城那麼此次征戰的戰略目的既已達到，于是衛青調轉方向揮師西南，兵鋒直指趙信城。
在離趙信城二十里的地方斥候抓住了一個從趙信城出來的匈奴兵，審問後得知右賢王且渠烏的約兩萬人馬正在集合準備返回部落。衛青問︰「右賢王的部落在什麼地方」。
俘虜回答︰「在趙信城的西北方向」。
衛青听罷沉思片刻說︰「命令，公孫賀所部原地待命，斥候營派人監視敵軍動向，待敵人離開城池二十里後從背後發起攻擊。不準敵人返回趙信城。曹襄所部急速轉向西北五十里處，待右賢王逃竄至此予以截殺」
傳令兵迅速的傳達命令去了。衛青的目的很明確，不能讓敵人據守趙信城，一定要將敵人調動出來在大漠上予以殲滅。趙信城必須搗毀，否則將是大漢朝的心月復之患。
一個半時辰後斥候來報右賢王部隊已經出了趙信城，但是走得很慢，衛青看到已經是酉時日落時分了（北京時間17點—19點），天色將晚夜里打仗對不熟悉地理環境的漢軍非常不利，昨日漢軍如果熟悉地理伊稚斜可能就跑不了了。于是衛青毅然決定公孫賀所部立即攻打右賢王，自己親自帶人直殺至趙信城。又一場驚心動魄的廝殺開始了。
且渠烏所部出了趙信城往自己的部落行進，他們根本就沒有想到在這里還能遇見漢軍，漢軍追殺伊稚斜走的是偏西北的路線，而趙信城在偏西南的方向，且渠烏有意的晚一點離開趙信城就是想避免和漢軍相遇，沒想到漢軍卻殺了個回馬槍向趙信城襲來。所以當斥候報告漢軍從東北方向攻來時，且渠烏開始還不信，但是遠遠的東北方向騰起滾滾煙塵後，且渠烏驚慌失措的命令部隊趕快往西北逃跑，躲避漢軍。一時間匈奴兵打馬飛馳恨不能一下子逃之夭夭。當他們跑出了三十多里後以為躲過了漢軍時卻發現橫在他們面前的是又一只漢軍，這下右賢王可是真絕望了，沒辦法只能開打了。
右賢王的部隊和伊稚斜的匈奴兵本來不是一個檔次，屬于人慫貨軟之類，但是此時為了活命他們卻發了飆，各個瞪著通紅的眼楮怒吼著向漢軍殺來，漢家將士鼓起勇氣與匈奴兵混戰在一起，激戰了半個時辰後，公孫賀的部隊從後面殺來，這下匈奴兵徹底慌亂了起來，剛才那一陣子屬于打雞血鼓起來的勇氣一泄，人慫貨軟的本來面目暴露無遺，匈奴兵扔掉兵器下馬投降，有機靈的找到空子奪路而逃，那真是兵敗如山倒啊。右賢王且渠烏眼看大勢已去遂撇下部隊只帶著幾十個親近護衛殺出條血路落荒而逃了。這一仗漢軍擄殺了將近一萬匈奴兵，加上擄殺伊稚斜的九千人馬，衛青所部共計擄殺了一萬九千匈奴兵，取得了一場以少勝多的輝煌勝利。
右谷蠡王和左谷蠡王的伏擊圈設在大漠深處，在戰場正北約兩百里的地方，這一代溝壑縱橫地勢起伏，是打埋伏設伏擊的好地方，從這里再往北行進約三百里就到達了大單于的新王庭蘢城。伊稚斜敗退的路線是順著東南風往西北敗走的，正好繞過了伏擊圈，這讓漢軍躲過了一劫，右谷蠡王和左谷蠡王在伏擊圈白白等了兩天，連個漢軍的影子也沒見著，他們派出的斥候回報說，大單于被漢軍殺得大敗，落荒逃走下落不明。右谷蠡王和左谷蠡王不但不難過反而挺高興，他們帶著部隊返回了王庭繼續尋找大單于伊稚斜。因為本部兵馬沒有絲毫損失他們的實力已經接近了伊稚斜，二人遂暗地里商議繼任大單于的事情了。
十幾天以後大單于還沒有下落，于是右谷蠡王宣布自立為新任大單于。正是︰新敗不忘爭權力，漢軍回師李廣急。欲知後事下回說。