随后扣留了李广，让他夜宿霸陵亭下。
元朔元年，匈奴入侵杀死了辽西太守，韩安国将军战败，被迁调到右北平，数月后病死。
因此，汉武帝又召见李广，任他为右北平郡太守。
李广随即请求派霸陵尉一起赴任，到了军中，就杀了霸陵尉。
匈奴听说李广驻守右北平后，称他为“汉朝的飞将军”，数年不敢侵犯。
石建去世后，汉武帝召见李广，让他接替石建任郎中令。
元朔六年，李广被任命为后将军，跟随大将军卫青出塞征伐匈奴。
许多将领因战功被封侯，但李广的军队却没有战功。
“元狩二年，李广以郎中令官职率领四千骑兵从右北平出塞，博望侯张骞率领一万骑兵与李广一同出征，分行两路。”
“行军约几百里后，匈奴左贤王率领四万骑兵包围了李广，士兵们都很害怕，李广就派他的儿子李敢骑马往匈奴军中奔驰。”
“李敢独自和几十名骑兵飞奔，直穿匈奴骑兵阵，又从其左右两翼突出，回来后向李广报告，说匈奴敌兵很容易对付，士兵们这才安心。”
“李广布成圆形兵阵，面向外，匈奴猛攻，箭如雨下。”
“汉兵阵亡过半，箭也用光了。”
“李广命令士兵拉满弓，不要放箭，然后亲自用大黄弩射匈奴的副将，射死几人后，匈奴的军队渐渐散开。”
“这时天色已晚，军吏士兵都面无人色，李广却神态自然，并且更加注意整顿军队。军中从此皆佩服李广的英勇。”
“第二天，李广继续奋力作战，张骞的军队也赶到了，匈奴军解围退去。”
“这时，李广的军队几乎已经全军覆没，只好收兵回朝。”
“按汉朝法律，张骞行军迟缓，延误限期，应处死刑，但张骞用钱赎罪，降为平民。”
“李广功过相抵，没有封赏。”
“李广的堂弟李蔡曾和李广一起侍奉汉文帝。”
“汉景帝时，李蔡因已有军功，赐二千石禄；”
“武帝元朔五年，李蔡任轻车将军，后因随卫青攻打匈奴右贤王有功，被封为乐安侯。”
“元狩二年，李蔡任丞相。李蔡的声名不如李广，却被封为列侯，官至三公。”
“李广曾和王朔私下闲谈，回忆起从汉朝攻打匈奴以来，他没有一次不参战，各部校尉以下的军官，才能不及中等，但凭借军功被封侯的有几十人。”
“他自觉不比别人差，但没有一点军功可以获得封地，落得如此境地，他不知道是因为自己没有封侯的骨像，还是说命该如此。”
“王朔让李广想一想，自己是否做过令人悔恨的事情。”
“李广说，自己做陇西太守的时候，有一次羌人反叛，他诱降了八百多人，但最终却欺骗了他们，把他们都杀了。”
“王朔认为，这就是李广不被封侯的原因。”
“元狩四年，大将军卫青、骠骑将军霍去病率军大举出征匈奴，李广请求随行。”
“初时，汉武帝认为他年事已高，没有答应，但经不住李广多次请求，汉武帝最终让他出任前将军。”
“李广随卫青出塞以后，卫青活捉到一名匈奴兵，得知了单于住的地方。”
“于是，卫青就带领精兵去追逐单于，而命令李广和右将军的队伍合并，并从东路出击。”
“东路迂回绕远，缺少水草，大军势必不能并队行进。”
“李广请求说，自己从少年时就与匈奴作战，至今才得到一次与单于对阵的机会，他愿做前锋，先和单于决一死战。”
“但是，卫青曾暗中受到汉武帝的警告，汉武帝认为李广年老，命运不好，不让他与单于对阵，以免俘获单于的目标落空。”
“当时，公孙敖刚刚丢掉侯爵，随卫青出征，任中将军，卫青想让公孙敖与自己一起对阵单于，所以，故意把李广调开。”
杜甫：李广知道内情，因此坚决要求卫青收回调令。
但是，卫青不仅没有答应，还命令长史写文书发到李广幕府，让他赶快到右将军部队中去。
李广心中恼怒，没有向卫青辞行就领兵起程，与右将军赵食其合兵后从东路出发。
结果，因为军队没有向导以致迷失道路，李广落在卫青之后。
而匈奴单于在战中逃跑，卫青也没有战果，只好回兵。
卫青向南行渡过沙漠时，遇到了李广和赵食其。
李广谒见卫青之后，回到了自己军中。
卫青派长史带着干粮和酒送给李广，顺便向李广和赵食其询问迷失道路的情况，因为卫青要给汉武帝上书报告详细的军情。
但是李广没有回答。卫青又派长史责令李广幕府人员前去受审对质，李广认为校尉们没有罪，是他自己迷失道路，愿意亲自到卫青的幕府去受审对质。
到了卫青幕府后，李广对其部下说，他从少年起与匈奴打过大小七十多仗，
如今有幸跟随大将军出征同单于军队交战，可是大将军又调他的部队去走迂回绕远的路，偏又迷失了道路，这或许是天意。
况且他已六十多岁了，不愿再受那些刀笔吏的侮辱。
之后，李广拔刀自刎。
李广去世后，李广军中所有将士都为之痛哭。
百姓听到这个消息，也都为李广落泪。
右将军赵食其单独被交给执法官吏，本应判死罪，但赵食其用财物赎罪，降为平民。
李广有三个儿子，分别是李当户、李椒、李敢，三人都任郎官。
李当户和李椒都比李广先去世。
李敢曾以校尉官的职位随霍去病出击匈奴左贤王，因军功被封关内侯，并接替李广任郎中令，后因打伤卫青，被霍去病射死。
李敢之子李禹受太子宠爱，但李禹贪财好利，李氏家族日渐衰微。
李当户遗腹子李陵，曾任骑都尉，攻打匈奴时被诱降，后娶匈奴单于之女，汉武帝因此杀其母亲及妻儿全家。
从此，李家的名声败落，陇西一带曾为李氏门客的人士，都以此为耻。
李广是秦朝名将李信的后代，汉文帝十四年，匈奴大举入侵萧关，李广因斩获敌人首级众多，被封为汉中郎。
汉景帝刘启即位后，任李广为陇西都尉，又改任为骑郎将。
吴、楚七国叛乱时，李广任骁骑都尉，随太尉周亚夫反击吴、楚叛军，声名大显。