刘邦亲自领兵前去迎击匈奴，冒顿假装失败逃跑，引诱汉军，刘邦弃大军率部分轻骑向北追击匈奴。刘邦到达平城时，汉朝的大军还未全到，冒顿指挥他的四十万精锐骑兵，在白登山把刘邦包围起来。七天之内，汉军内外不能相互救助军粮，匈奴的骑兵，在西方的全是白马，在东方的全是青马，在北方的全是黑马，在南方的全是赤色马，企图将汉军冲散。结果，双方损失很大，一直相持不下，匈奴围困了七天七夜，也没有占领白登。
在陈平的建议下，刘邦派使者秘密地送给阏氏很多礼物，阏氏就对冒顿说：“两方的君王不能相互围困。如果得到汉朝的土地，单于终究是不能在那里居住的。而且汉王也有神的帮助，希望单于认真考虑这件事。”
冒顿与韩王信的将军王黄和赵利约定了会师的日期，但王黄与赵利的军队没按时到来，冒顿疑心他们同汉军有预谋，就解除了包围圈的一角。于是，刘邦命令战士都拉满弓，箭上弦，面朝外，从冒顿解围的那个通道一直冲出来，最后同汉朝大军相会合。
此后，韩王信当上匈奴的将军，他同赵利和王黄屡次违背汉与匈奴所订的盟约，侵扰代郡和云中郡。过了不久的时间，汉朝将军陈豨谋反，又合韩信合谋进攻代地，汉朝派遣樊哙前去抵御他们，重新攻占了代郡、雁门和云中等郡县。于是，汉朝对此感到忧虑，刘邦遂采纳刘敬的建议，实行和亲政策，冒顿才稍为停止侵扰活动。
刘邦驾崩，冒顿写信给吕后说：“我是孤独寂寞的君主，生在沼泽，长在草原，我多次到边境来，希望能到中原游览一番。陛下独立为君，也是孤独寂寞，一个人居住，我们两个寡居的君主都很不快乐，无以自娱，还不如我们以己所有，换己所无。”吕后阅读信后，认为自己受到了极大的挑衅和侮辱，准备杀掉匈奴使者，发兵征讨匈奴，这时候降臣季布劝阻作罢，称匈奴就如同禽兽，不值得为他们的话动怒。
匈奴右贤王进入河套地区居住，侵扰掠夺在边塞小城，汉文帝下令让丞相灌婴出动八万五千战车和骑兵，前往高奴，攻打右贤王。右贤王逃跑到塞外，刘恒亲到太原，这时济北王刘兴居造反，刘恒就回到京城，解散了丞相派去攻打匈奴的军队。
冒顿送给汉朝一封信说：“上天所立的匈奴大单于恭敬地问侯皇帝平安，前些时候，皇帝说过和亲的事，和来信说的意思相合，双方都高兴。汉朝边境的官吏侵扰和侮辱右贤王，右贤王没有请示单于，却听信了后义卢侯难氏等人的计谋，同汉朝官吏相抗拒，断绝了匈奴与汉朝皇帝缔结的条约，离间了汉与匈奴的兄弟般的亲密关系。皇帝责备匈奴的书信第二次送来，我们派出使者送信报告情况，结果使者被汉朝扣留未归，而汉朝的使者也不到匈奴来，汉朝因为这个原因不同我们和解，我们邻国也不能归附。
如今因为小官吏破坏了和约的缘故，我惩罚右贤王，派他到西边去寻找月氏打击他们。依靠上天的福佑，官吏和士卒皆很精良，战马强壮有力，因此已平灭了月氏，把反抗不服的全部杀死，并降服了一般百姓。平定了楼兰、乌孙、呼揭和他们旁边的二十六个国家，都变成匈奴的臣民。那些善于弯弓射箭的人们，合并成一家。北方已经安定，我们愿意停战，修养兵士，喂养马匹，消除从前令人不快的事情，恢复旧有的条约，以使边疆百姓得到安宁，顺应匈奴与汉人从古以来的友好关系，使少年人能够成长起来，老年人能够平安地生活，世世代代和平安乐。我们尚不知皇帝的心意，所以派郎中系雩浅呈送书信请示皇上，并献上骆驼一匹，战马二匹，驾车之马八匹。皇帝如果不希望匈奴靠近汉朝的边塞，那么我就诏告官吏百姓居住到远离汉朝边塞的地方。使者到达后，请即刻让他回来。”匈奴使者来到薪望这地方。
书信送到后，汉朝就商议攻打和和亲两种政策那种更有利，公卿们都说：“单于刚打败月氏，正处在胜利的有利时机，不能攻打他，况且得到匈奴的土地，都是低洼盐碱地，不能居住，还是和亲特别有利。”汉朝答应了匈奴的请求。
汉朝送给匈奴的信中说：“郎中系雩浅送给我的信中说：‘右贤王没请示单于，听信了后义卢侯难氏等的计谋，断绝了匈奴和汉朝国君的和约，离间了兄弟般的亲密关系，汉朝因此不肯与我们和解，邻国也不能为附。如今因为小官吏破坏了和约，所以罚右贤王让他到西边去攻打月氏，完全平定了他们。愿意停战，修养士卒，喂养马匹，消除从前令人不快的事情，恢复旧有的和约，以使边民得到安宁，使少年人能够成长起来，老年人能够安定地生活，世世代代和平安乐。’我很赞赏这一想法，这是古代圣明君主的心意啊。汉朝和匈奴缔结和约，结为兄弟，拿来送给匈奴的东西非常丰厚。违背和约、离间兄弟般的亲密关系的却常常是匈奴。但是右贤王的事已经出现在大赦之前，单于不要深责此事。单于的行动如果能同来信中所表示的相符合，明确告知各位官吏，让他们不要违背和约，要守信用，我将谨慎地按照单于信中的请求对待此事。使者说单于亲自率军讨伐别的国家而有功劳，却甚为战争而苦恼。现在有皇帝穿戴的绣袷绮衣、绣袷长襦、锦袷袍各一件，比余一个，黄金装饰的衣带一件，黄金带钩一件，绣花绸十匹，锦缎三十匹，赤绨和绿缯各四十匹，派中大夫意、谒者令肩赠送单于。”
不久，冒顿去世，他的儿子稽粥当了君王，被称为老上单于。