111年）
冬季，发兵十万人，派将军李息、郎中令徐自为征讨西羌，平定了西羌部族的叛乱。
楼船将军杨仆率兵进入南越国，首先攻陷寻，击破石门，挫败南越军的前锋，然后率部下数万人等待伏波将军路博德到来一同前进。杨仆为前导，到达南越国都番禺。南越王赵建德、丞相吕嘉等据城垣坚守。杨仆屯兵城东南面，路博德屯兵城西北面。黄昏时，杨仆军攻破南越军，放火烧城。路博德则设下营垒，派人招揽投降官兵，赏给印信、绶带，再命他们去招降同伴。杨仆军猛烈进攻，火烧敌军，南越军被驱赶到路博德营中。黎明时，城中南越人全部投降。赵建德、吕嘉已于半夜逃到海上，路博德派人追击。校尉司马苏弘生擒赵建德，原南越国郎官都稽活捉吕嘉。戈船将军、下濑将军的部队及驰义侯率领的夜郎军尚未赶到，南越国已被剿平。汉朝于是在南越旧地设位南海、苍梧、郁林、合浦、交趾、九真、日南、珠崖、儋耳九郡。大军返回后，汉武帝加封路博德食邑，封杨仆为将梁侯，苏弘为海常侯，都稽为临蔡侯；南越降将原苍梧王赵光等四人也都被封为列侯。
公孙卿在河南等候神仙降临，声称在缑氏城上看到了神仙脚印。春季，汉武帝亲自来到缑氏城观看神仙脚印，问公孙卿说：“你不是想效法少翁、栾大吧？”公孙卿说：“神仙无求于人间君主，而人间君主有求于他，如果求神之道不宽裕，神仙就不会来。说到神仙之事，似乎很遥远荒诞，但积够了岁月，神仙就可请到。”汉武帝相信了他的话。于是，各郡、国都扩建道路，修缮宫观和名山的神祠，希望有神仙驾临。
为感谢神仙保佑征服南越，祭祀泰一神和后土神，并开始使用以音乐伴奏的舞蹈。
驰义侯征调南夷各部族的军队，想让他们去征讨南越国时，且兰族首领害怕率军远离后相邻部族会乘机掳掠本族的老弱，于是率领部众背叛汉朝，杀死汉朝使臣和犍为太守。汉潮便征调应去攻打南越的由巴、蜀罪犯组成的八校尉部队，派中郎将郭昌、卫广率领他们攻击南越，诛杀且兰及邛都、都等部族首领，平定了南夷叛乱，并设置柯郡。夜郎国原本依赖南越国，南越国灭亡后，夜郎国君便到长安朝见，汉武帝封夜郎国君为夜郎王。冉等部族都非常害怕，纷纷请求臣属于汉朝，由朝廷设官管理。于是，汉朝在邛都设越郡，在都设沈黎郡，在冉设汶山郡，在广汉西部的白马设武都郡。
当初，东越王馀善上书朝廷，请求率兵八千随楼船将军杨仆征讨吕嘉。但军队抵达揭阳后，又以海上风狂浪大为借口，停止前进，抱着向两头观望的态度，暗中派使者与南越
