被汉军逼的四处躲避的且鞮侯单于，恼羞成怒之下，命令骑兵继续进攻，一天之内居然发起了几十次攻击。
不过在汉军箭阵的反击下，匈奴人又被杀伤了2000余人。
此时匈奴人作战不利，死伤惨重，全军上下都打算撤退。
这个时候李陵军中的军侯管敢因作战时逃跑被李陵处罚而选择了向匈奴投降。
投降后的管敢把汉军没有后援，箭失将尽等情况全部告诉了且鞮侯单于。
大喜过望的且鞮侯单于下令继续以骑兵围攻汉军。
李陵率军继续南撤，为了抵消匈奴人的骑兵优势，李陵被迫选择拥有树林掩护的山谷向南行军。
匈奴人乘机在山谷上方用弓箭射杀汉军，汉军伤亡惨重。
汉军好不容易退到了未至汗山时，军中50万箭失已经用尽，士卒也只余3000人。缺少武器的士卒们只好砍下车辐持在手中当武器，军吏也只剩下短刀。
弹尽粮绝的李陵军被迫放弃了所有的车辆，退入一个狭谷之中。
其实此时李陵军距离居延已经很近了，离路博德的居延关只有百余里，如果此时路博德能够放下私怨救援李陵的话。匈奴人其实是没有机会全歼李陵军的。
不过此时的路博德还是举棋不定，最后在幕僚的劝说下还是放弃了出塞的打算。
原本一直担心居延汉军出塞的且鞮侯单于，眼看居延汉军居然按兵不动，不由大喜过望。
立刻率军截断了李陵军的退路，随后占领了峡谷两侧的高地，并推山上巨石滚下，汉军伤亡极大。
双方激战到半夜，汉军上下皆知事以不可为，所以李陵下达了突围的命令。
“少卿！延年先行一步，若能突围，明年今日，请少卿为吾洒酒！若不能，泰山君前再聚！”
作为李陵副手的韩延年知道已经到了最后时刻了。
在向李陵交待完之后就拖着浑身的箭伤与上百名伤兵，冲向了潮水般涌来的匈奴骑兵。
韩延年希望能够用自己的牺牲为其余的将士换来一线生机。
韩延年的冲杀果然起到了效果，匈奴人的注意力都被他吸引住，其余的汉军乘机从峡谷中突围而出。
李陵率10余人也混在士卒中杀了出去，不过管敢在乱军之中认出了李陵，在管敢的指引下，匈奴人派出了数千骑进行追击。
李陵的战马被射杀跌落马下，他原本是打算自杀的，可是在最后关头他后悔了，他觉得自己不应该就这样死去。
在他犹豫间，匈奴人一拥而上，把他死死的按住。
这个时候，出塞救援的韩奉所部刚好抵达战场边缘。
可惜他还是来晚了一步，最后只是救回了千多名汉军士卒。
面对匈奴主力大军，韩奉所部根本无力对抗。
好在匈奴人此时也无心作战。他们虽然击败了李陵所部，但自身伤亡也极其严重。
再加上担心还有别的汉军赶到，所以匆匆带着李陵就撤军了。
李陵在与且鞮侯单于大战之时，张越正跟随着李广利往匈奴右部的腹地进军。