在第二次河西之战中，霍去病率领的汉军在小月氏的协助下成功地消灭了弱水下游的稽沮部落，并扫荡了该地区的其他部落。接着，汉军来到了蚕水（北大河）与羌谷水（黑河）交汇的地方，这一地点正是弱水的源头。按照计划，霍去病的部队率先出发，走在前头，而公孙敖的三万大军则在十天后才出发。时间已经过去了一个多月，按理说公孙敖的部队早应赶到弱水流域，但实际情况却是他因为缺少匈奴向导，又没有骆驼帮助，迷失了方向。尤其是在乌兰布和沙漠进入腾格里沙漠时，迷失方向更是导致了无法前行。

公孙敖的迷路并不难理解。黄河以西至中央戈壁的广袤沙漠地带，面积超过10万平方千米，这一地区包括了巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠等多个沙漠。这里以流动沙丘为主，地形复杂，要穿越它非常困难。

而与此同时，霍去病并没有等待公孙敖的到来，他决定采取果敢的行动。命令小月氏部族清扫稽且部残余之后，霍去病分兵两路：他自己亲自带领主力西进，沿蚕水（北大河）逆流而上，目标是攻打酋涂部和单桓部；同时，高不识带领一支偏师东进，目标是攻击呼于耆部。

尽管弱水地区的部落已经得知汉军正在推进，他们却依然迟迟没有做出反应。几十年来，这些部落对稽且部一直没有办法，认为石洞地带几乎是他们的噩梦。没有人想到霍去病能在不到一个月的时间内解决稽且部。而且匈奴人普遍认为汉军会被稽且部困住，无法深入弱水上游。

浑邪王也正准备亲自带兵前往焉支山安抚各部部落，他没有意识到自己也在面临挑战。同时，休屠王却派兵向焉支山下的牧场发起争夺，双方展开了剧烈的冲突。

霍去病的部队到达呼蚕水上后，酋涂王决定退入山中，派出骑兵打探敌情。汉军在酋涂王城外扎营，但由于没有得到公孙敖的支援，尤其是在箭矢耗尽的情况下，汉军在与匈奴的远程对抗中陷入困境。

酋涂王心机深沉，他指挥手下专门射击汉军的战马，试图通过消耗敌方的战力。霍去病经过一番考虑后，决定再次分兵。他自己留守大营，派校尉仆多、邢山、徐自为等人带领各自的骑兵四处巡逻，如果匈奴躲避，则掳走他们的牛羊，以此维持军需，等待公孙敖的增援。

几天后，酋涂王发现自己的部队并没有明显的劣势，便联合单桓王一起出兵，围困霍去病的营地。此时，汉军在土山上的防御已经面临严重压力。霍去病决定以身作 bait（诱饵），故意暴露自己，让匈奴主力前来攻击。

战斗非常激烈，双方杀声震天，匈奴的阵线一次又一次向土山推进。就在匈奴即将夺回阵地时，一队骑兵冲杀出来，白袍银铠、紫金盔的霍去病出现在战场上。这一举动令酋涂王产生了疑虑，但仍然轻视霍去病，认为即使是他被俘，也不会造成太大损失。

然而，当霍去病退回山上时，伤势发作，吐出一口鲜血，显然是旧伤复发。这时，赵破奴提议点燃狼烟示警，但霍去病沉稳地回答说“时候未到”。

随着战局的变化，酋涂王显然低估了汉军的反击能力。汉军并没有如匈奴预想的那样落入陷阱，反而开始发动反攻。霍去病通过巧妙的埋伏，将匈奴骑兵引入了一片沙草中。数百个兵器从地下冒出，瞬间将敌人打得人仰马翻，汉军成功地击退了匈奴骑兵，取得了局部的胜利。

接下来，霍去病通过俘虏传递了一项提议——如果匈奴撤退，汉军将不会再攻击他们的领地，并愿意将整个弱水区域归还给酋涂部。霍去病的这番话，令酋涂王心生疑虑，但他还是决定与单桓王合作，希望通过牵制汉军的进攻。

然而，单桓王并没有被酋涂王的表面喜色所蒙蔽，他很快就察觉到其中的诈计。经过一番谨慎的试探，单桓王得知霍去病确实成功突破了敌人的防线，并决定亲自前去“赴宴”。然而，经过一番深入的观察后，单桓王发现营地中的篝火与羊肉香气并不正常，这才警觉到事情不对。

最终，汉军成功地俘获了单桓王和酋涂王，整场战斗汉军损失了600人，匈奴损失超过900人。汉军取得了压倒性胜利，最终掳获了大量匈奴部落成员并迫使他们投降。霍去病的英勇表现使得他继续获得封赏，而赵破奴和高不识等人也因其卓越的功勋得到了提升。

尽管战局对汉军有利，但霍去病仍然不得不因物资不足、部队疲惫而决定撤退。在这场艰苦的战争中，霍去病依旧为汉朝奠定了重要的胜利基础，但也付出了不小的代价。

这场战斗结束后，霍去病获得了5400户食邑，而赵破奴和高不识等人也得到了相应的奖励。这次胜利虽然为汉朝带来了巨大的军事成果，但也凸显了战争的残酷性与艰难性。