柴武率军北上，在代国北方的马邑接应南下的故韩王信部众。
秋八月末，韩王信的嫡孙韩婴、庶子韩颓当率残部进入马邑，之后被护送到了代都晋阳，而匈奴单于冒顿雷霆震怒之下，亲自率领十五万起兵追击至武州塞外。
得知这个消息之后，柴武赶忙派出支援部队，但还是晚了一步，驻守武州塞的杨余、栾季、李忡、何不识、魏盎、卢垣、陈季七壮士英勇战死。
而后，匈奴先锋折兰、白羊、楼烦三部跨过武州塞，兵临马邑城下，由折兰、白羊两部攻打马邑，楼烦部则戒备西北方向的善无城。
这时，柴武所率领的大军已经抵达马邑以南的楼烦，得知匈奴人的动向便做下了布置：让隆虑侯周灶驻守楼烦，自己亲自率军驻守马邑，秦牧、郦寄二人分别领兵。
其中秦牧潜入涔山，戒备善无一带的楼烦部，郦寄则在栾布的陪同下，率兵从洪涛山潜行至武州塞，将匈奴先锋的退路堵死。
秋九月，折兰、白羊两部强攻马邑，柴武所部羽林军材官校尉舒駿把守马邑北墙，材官校尉誓死抵抗，让匈奴人连马邑被城墙都没有登上。
也正是这一战的武勋，让材官校尉有了足够的威名，后来从羽林军分离了出来，成为了孝康陵卫；三十九年后太宗皇帝驾崩，太子登基之后，孝康陵卫帮助世宗皇帝肃清了残余的周亚夫逆当。
没能攻下马邑的匈奴先锋北退到武州塞，发现武州塞已经被郦寄、栾布所率领的军士占领，关墙两侧被遂营校尉布下了无数机关。
与此同时，潜藏于涔山的秦牧所部也赶到了善无附近，重挫楼烦部，彻底堵死了匈奴先锋的退路。
无奈之下，匈奴先锋残部退入了洪涛山，在秋九月末跨过山脊，来到了平城一带，却被早就等候于此的飞狐军拦住去路。
原来早在率军北上之时，柴武就行使自己大将军的职责，让飞狐都尉令勉率军北上，来到了平城附近。
在经历一个月的苦战之后，面对养精蓄锐的飞狐军，匈奴先锋终于放弃了抵抗，楼烦王投降汉室，后来被太宗皇帝封为归义侯，白羊王兵败被俘，折兰王逃亡途中，被羽林校尉司马全旭生擒。
太宗皇帝正武二年朔望日，柴武、周灶、郦寄、秦牧、栾布、令勉等将领在平城设台祭祀，飞狐都尉以胡酋首级两万七千八百四十一级做成京观，以慰白登之围阵亡的汉军英烈之灵。
这也是飞狐军自令勉之后，以敌酋首级铸造京观的