後來匈奴向北征服了渾庾、屈射、丁零、鬲昆、薪犁等國。于是匈奴的貴族和大臣都服氣了，認為冒頓單于賢能。

當時漢朝剛剛平定中原，調韓王信到代郡，在馬邑創建都城。匈奴大舉圍攻馬邑，韓王信投降了匈奴。匈奴得到了韓王信，順勢帶兵向南越過句注山，攻打太原，來到晉陽城下。

高帝親自帶兵前去讨伐匈奴。正趕上冬季天氣十分寒冷，天降大雪，凍掉手指的士兵多達十分之二三，于是冒頓佯裝戰敗逃跑，引誘漢朝的軍隊。

漢軍追擊冒頓，冒頓就把他的精銳部隊隐藏起來，隻顯示他的老弱殘兵，于是漢軍全員出動，大多數是步兵，總計三十二萬人，向北追擊。

高帝率先趕到平城，步兵還沒有完全抵達，冒頓派出四十萬名精銳騎兵把高帝包圍在白登山，七天時間裡，漢軍内外得不到救援和糧饷。

匈奴的騎兵部隊，西方全是白馬，東方全是青馬，北方全是黑馬，南方全是紅馬。

高帝于是派使者暗中送豐厚的禮物給匈奴阏氏，阏氏于是對冒頓說：“兩個君主不應該相互圍困。現在即使得到漢朝的土地，而單于最終也不能居住在那裡。況且漢王也有神靈保佑，單于考慮一下這件事。”

冒頓和韓王信的部将王黃、趙利約定出兵時間，然而王黃、趙利的軍隊沒有按時趕來，懷疑他們和漢朝有陰謀，也就采納了阏氏的建議，于是解除了包圍圈的一角。

這時高帝命令士兵都拉滿弓将箭頭對外，從打開的一角直沖出去，終于和大軍會合了，同時冒頓也帶兵撤退了。

漢朝也領兵回來，派劉敬去締結和親的盟約。

此後韓王信擔任匈奴的将軍，與趙利、王黃等人多次違背盟約，侵犯劫掠代郡、雲中郡。

沒過多久，陳豨也反叛了，又與韓信共同謀劃進攻代郡。

漢朝派樊哙去讨伐他們，重新攻占了代、雁門、雲中等郡縣，軍隊沒有出邊塞。

這時匈奴因為有很多漢朝過去的降将，所以冒頓經常來往于代地侵擾劫掠。

于是漢朝擔心這件事，高帝就派劉敬将封為公主的皇族女子獻給匈奴作單于阏氏，每年送給匈奴一定數量的棉絮、絲帛、酒水、糧食等，約定為兄弟之國來和親，冒頓于是暫時停止了侵擾。

後來燕王盧绾又反叛了，率領他的同黨幾千人投降了匈奴，往來于上谷以東地區侵擾。