人员也手持短刀加入战斗行列。汉军退入狭谷之中，单于亲自率兵截断汉军后路，指挥匈奴兵卒将山上巨石滚入谷中，汉军多数死去，不能前进。黄昏以后，李陵独自一人身穿便衣走出大营，止住左右随从说：“不要跟着我，我要独自一人生擒单于！”过了很长一段时间，李陵回到营中，叹道：“我们已然兵败，即将死于此地了！”于是将所有的旌旗尽行砍倒，与珍宝一起埋入地下，李陵叹了口气，对部下说道：“如果再有数十支箭，我们就足以逃脱了。现在已没有武器再战，天亮以后，就只能坐等被擒了，不如各自逃命，还有人能够侥幸逃脱回去报告天子。”于是命将士每人身带二升干粮，一片冰，约定到遮虏障会合。半夜时，李陵命人击鼓叫醒将士们，但战鼓已破，敲不响。李陵与韩延年都跨上战马，十几名壮士跟随。匈奴数千名骑兵随后追击，韩延年战死。李陵说道：“我已无面目报答皇帝陛下了！”于是投降。其他人分散突围，逃回边塞的有四百余人。
李陵兵败之处距边塞只有一百余里，边塞将领将此事报告朝廷。汉武帝本希望李陵能死战，后听说李陵投降匈奴，十分愤怒，责问陈步乐，陈步乐自杀而死。满朝大臣都说李陵有罪，汉武帝问太史令司马迁对此事的看法，司马迁竭力为李陵分辩说：“李陵对父母孝顺，对士人讲信义，常常奋不顾身，赴国家急难，这正是他平时的志愿所在，颇有国士的风范。如今出征偶然不幸失败，那些保全自身性命和妻子儿女的臣子就跟着捏造他的短处，实在令人痛心！况且李陵率领不到五千步兵，深入满是战马的匈奴腹地，抵挡数万敌军；匈奴被打得连救死扶伤都顾不过来，将全国所有能拉弓射箭的人全部调来围攻李陵。李陵率部转战千里，箭矢用尽，无路可走，将士们手拿着没有箭的空弩机，冒着敌人锋利的枪尖刀刃，仍然面向北方拚死力战，能够得到部下这样的拚死效力，既使是古代的名将，也不过如此！李陵虽然兵败，但他对匈奴的打击也足以使他名扬天下了。李陵之所以没有死节，当是想找机会报效国家。”汉武帝认为司马迁在诬陷欺骗，是为了诋毁李广利，为李陵游说开脱，下令对司马迁施以宫刑。
很久以后，汉武帝才对原先使李陵陷入孤立无援的境地表示后悔，说道：“应当在李陵率军出塞时，再让强弩将军路博德前去接应；而我预先就颁下诏书，使老将路博德生出奸诈之心，不肯接应李陵。”于是派使臣对逃脱回来的李陵余部进行慰劳赏赐。
汉武帝用法制来控制国家，喜欢任用执法严苛的官吏，各郡、国的二 千石官也大多以残暴的手段治理地方，而小
