秋，蝗灾复发。派浚稽将军赵破奴率两万骑兵出朔方击匈奴，全军覆没。

冬十二月，御史大夫儿宽去世。

太初三年（前102年）春正月，武帝东巡海上。

夏四月，返回泰山封禅，禅祭石闾山。派光禄勋徐自为在五原塞外修筑城防，西北延伸至卢朐山，游击将军韩说率兵驻守；强弩都尉路博德修筑居延塞。

秋，匈奴入侵定襄、云中，杀掠数千人，毁坏边防亭障；又攻入张掖、酒泉，杀死都尉。

太初四年（前101年）春，贰师将军李广利斩杀大宛王，获汗血马，作《西极天马之歌》

秋，兴建明光宫。

冬，巡幸回中。迁弘农都尉驻守武关，征收关税供养守关官兵。

天汉元年（前100年）春正月，巡幸甘泉宫祭祀天神。

三月，巡幸河东祭祀后土。匈奴释放汉朝使者，遣使进贡。

夏五月，大赦天下。

秋，长安城门戒严搜捕罪犯，征发流放者屯守五原。

天汉二年（前99年）春，武帝巡幸东海，返回时途经回中。

夏五月，贰师将军李广利率三万骑兵出酒泉，于天山击败匈奴右贤王，斩首万余级；另派因杅将军出西河，骑都尉李陵率五千步兵出居延北击匈奴，斩首万余级，后兵败投降。

秋，禁止民间在道路祭祀巫鬼，大举搜捕罪犯。渠黎等六国遣使进贡。

同年，泰山、琅琊盗贼徐勃等据山攻城，阻断交通。武帝派绣衣使者暴胜之持斧督捕，刺史、郡守以下官员因失职被处死。

冬十一月，诏令关隘严查豪强勾结东方盗贼。

天汉三年（前98年）春二月，御史大夫王卿畏罪自杀。首次实行酒类专卖。

三月，武帝再至泰山封禅，返程时祭祀常山，埋藏玄玉。

夏四月，大赦天下，免除巡行所经地区田租。

秋，匈奴入侵雁门，太守因怯战被处死。

天汉四年（前97年）春正月，武帝在甘泉宫接见诸侯王，征发全国七类罪犯及勇士，令李广利率六万骑兵、七万步兵出朔方，公孙敖率三万步骑出雁门，韩说率三万步兵出五原，路博德率万余步兵接应。李广利与匈奴单于在余吾水连日交战，公孙敖战败，各路汉军撤退。

夏四月，立皇子刘髆为昌邑王。

秋九月，允许死罪者缴纳五十万钱减刑一等。

太始元年（前96年）春正月，因杅将军公孙敖因罪被腰斩。迁徙郡国豪强至茂陵、云陵。

夏六月，大赦天下。

太始二年（前95年）春正月，武帝巡幸回中。

三月，下诏：“以往朕祭祀上帝，西登陇山获白麟，渥洼水出天马，泰山现黄金，皆为祥瑞。现改铸黄金为麟趾、马蹄形，以应吉兆。”以此赐予诸侯王。

秋，大旱。九月，允许死囚缴纳五十万钱免死。

同年，御史大夫杜周去世。

太始三年（前94年）春正月，武帝在甘泉宫宴请外国使节。

二月，下令全国欢宴五日。巡幸东海，捕获赤雁，作《朱雁之歌》；登临琅琊成山祭日，至之罘山浮海，群山似呼“万岁”。

冬，赐巡行所经每户五千钱，鳏寡孤独者每人一匹布帛。

太始四年（前93年）春三月，武帝再至泰山封禅，壬午日于明堂祭祀高祖配享上帝，癸未日祭祀景帝，甲申日增修封土，丙戌日禅祭石闾山。