公元前37年，匈奴郅支单于杀死汉使谷吉及联合康居国攻打乌孙国的消息传到了汉廷。

汉元帝的原则还是能不打仗尽量不打仗，所以并未决定出兵报复，而是三遣使者前往康居国索要汉使谷吉的尸体。

然而，击败乌孙国的郅支单于彻底飘了，根本不把汉王朝当回事了，不但不归还谷吉的尸体，还对汉朝使者多方侮辱。

公元前36年初，汉元帝任命甘延寿为西域都护，陈汤为西域都护府副校尉处理此事。

在赴任途中，陈汤一路仔细记录沿途山川城邑，地形地貌；到达乌垒城后，陈汤又派人仔细探查北匈奴与康居国的情报。

陈汤将收集到的情报仔细分析后对甘延寿说，郅支单于的野心越来越大了，如果放任不管，他下一步就会吞并乌孙国和大宛国，而后向北吞并伊犁，向南吞并月氏，向西吞并安息，最终将整个西域纳入匈奴的版图，到时咱们就不是他们的对手了。

甘延寿问，那我们该如何应对呢？

陈汤答道，明犯强汉者，虽远必诛！（没错，这句我们今天经常说的豪言壮语，就是从这来的）我们应当趁着西域各国还与我们汉王朝保持友好的时机先发制人，趁着郅支单于还没有坚固的城池和强力的兵器之前，联合西域各国将其剿灭。

甘延寿也觉得陈汤说的有理，但是甘延寿这个人有些古板，非要先写封奏折，等待朝廷的批复再行动。再者，甘延寿觉得现在西域都护府的兵马不多，不能一战成功，希望从朝廷发大军前来。

一听甘延寿这么说，陈汤急了，难道你不知道当今圣上不愿意打仗吗？你觉得你的奏折递上去，被批复的可能性有多大？朝廷给我们发兵马的可能性有多大？难道你没听过一句话，将在外，君命有所不受吗？

甘延寿还是坚持己见，陈汤只得无奈的离开了。

不过事情很快有了转机。

甘延寿莫名其妙的生病了，而且是那种必须卧床静养的大病。

甘延寿无法主持政务了，代理他的自然就是陈汤了。

陈汤抓住机会，先假传圣旨，调集汉王朝在车师地区屯田的汉军前来报到，又给西域各国发文书，要求他们出兵一起攻打康居国。

陈汤一通操作下来，西域有15个国家都派出了军队，总计达到4万余人。

公元前36年冬，陈汤指挥着这4万余人，兵分两路，一路沿塔里木盆地南边缘越过葱岭由大宛国攻入康居国，另一路沿塔里木盆地北边缘由乌孙国攻入康居国。

北路军走到伊塞克湖西岸之时，遭遇到了刚刚从乌孙国打草谷返回的康居国副王率领的军队。

陈汤刚要下令军队先拿这支部队祭旗，康居国副王就亲自来到了他的中军大帐。

康居国副王说，他们现在也不想和郅支单于合作，只是被胁迫没有办法（原因请回看）。如果汉王朝能保证此战一定歼灭郅支单于的话，他们愿意帮助汉军打开城门，里应外合，消灭郅支单于。

陈汤在前期打探消息之时，就已经得到了郅支单于在康居国暴行的报告，这回听到康居国副王的解释，心里彻底有数了。

就这样，在康居国的里应外合之下，汉军很快攻入康居国，几乎没有受到任何抵抗。

郅支单于一得到消息，就带着自己匈奴那帮人，撤回了都城郅支城。

郅支单于前脚刚回城，汉军就已经杀到三十里外了，毕竟有康居国人当向导。

郅支单于也不白给，趁着汉军刚到，还未站稳脚跟，派出一支百人匈奴敢死队，直冲汉军。

可是这百人敢死队未对汉军造成丝毫损失就被全歼了。

郅支单于吓了一跳，汉军战斗力这么强吗？

郅支单于这才清醒过来，清晰地认识到差距，于是闭门不战。

陈汤命令军队几次强攻郅支城，汉军损失惨重，但是依旧未能攻入城中。

就在此时，甘延寿病愈赶了过来，对陈汤说，郅支城的主要结构是木头，木头怕什么？

陈汤恍然大悟，改用火攻，很快就把郅支城的外城付之一炬。

郅支单于退守郅支城内城，但是他的心里早已明镜一般，这一仗绝无生还的可能了。

郅支单于孤注一掷，将所有可用之人全部推上战场，包括自己的老婆孩子，然而根本不会起到任何效果了。

很快，这一仗就结束了。

郅支单于被斩杀，其几十个大小老婆皆被射死，他的儿子、北匈奴的各级王公被杀1518人，被俘虏145人，投降1000余人。

匈奴开国一百余年积累的财富全部被带走，由汉王朝和西域各国分掉了。

至此，北匈奴覆亡。