李陵率领步兵五千人,从居延郡出发,向北行军三十天,到达浚稽山,……和匈奴单于相遇,匈奴骑兵大约三万人,围住李陵的军队。李陵的军队驻扎于两山之间,以大车为营,李陵带领士兵在营外结阵,前面的拿着戟和盾,后面的拿着弓和箭。李陵下令说:“听到鼓声出战,听到锣声撤退。”匈奴看到汉军人数少,径直逼到营前。李陵下令攻击,千弩俱发,匈奴人应弦而倒,其他的退向山上,汉军追击,斩杀了数千人。单于大为震惊,召集附近兵力八万余骑一同进攻李陵。李陵且战且退,向南边走了几天,到达下个山谷中,连续作战,士兵大多中了箭伤,受伤三次的载在车上,受伤两次的管理车辆,受伤一次的仍拿着武器作战。走了四五天,到了一个大湖的芦苇丛中,匈奴人在上风放火,李陵便也下令士兵放火,烧掉附近的草木,使匈奴人放的火无法延及自己。再向南行到了一座山下,单于在南山上,派他的儿子带领骑兵攻击李陵,李陵的军队徒步与他们在树林中格斗,又杀死匈奴几千人,趁胜发连弩射单于,单于向山下逃避。这一天捕得的匈奴人说:“单于说道:‘这是汉朝的精兵,攻打他不能取胜,日夜引我们向南接近边塞,难道有伏兵？’各位当户、君长都说:‘单于你亲自带领数万骑兵,攻击汉军几千人,却不能消灭掉他们,以后再怎么驱使边臣呢？这分明是让汉朝更加轻视匈奴。只可再尽力战于山谷之中。若再走四五十里路,到了平地,仍不能攻破他,才可引兵回去。’”

当时李陵军中越发危急,匈奴骑兵很多,一天作战几十次,又杀伤匈奴两千多人,匈奴认为形势于己不利,打算退兵,恰逢李陵麾下的哨探管敢被校尉羞辱,逃降到匈奴军中,详细地陈述说:“李陵军没有后援,箭将要用完了,只有将军麾下和成安侯韩延年军校各八百人,在前为先锋,用黄旗白旗为记认,应当派精骑去射他们,立刻就可以攻破。”单于得了管敢。非常高兴,马上派骑兵去攻打汉军,大呼道:“李陵、韩延年快快投降!”于是阻住去路加紧攻击。李陵所部在山谷中,匈奴人在山上,四面箭如雨下,汉军向南退。……一天之内,五十万支箭都射尽了,就抛掉车辆行军,士兵还有三千多人,都空手握了斩断的车轮直木作为武器,军吏才有短刀。进入一个峡谷中,单于抄袭他们的后路,顺了山势滚下石块,士卒很多都被砸死,不能前行,只有就地扎营。夜里,李陵便衣出营,制止左右人说:“不要随着我,大丈夫当一身独取单于!”过了许久,李陵回来,叹息说:“兵已败,只有死了!”军吏有的说:“将军威震匈奴,失败是因为天意,不要死,以后可以寻路回去,像以前浞野侯被匈奴擒获,后来逃归,天子尚且以宾礼待他,何况将军你呢!”李陵说:“你不要说了!我李陵若不死,便不是壮士!”于是将旗帜全都斩断,连同珍宝埋藏在地下。李陵叹息说:“如果每人还有几十支箭,就可以脱身了。可惜如今没有兵器作战,等到天亮,只有坐而受缚了。你们各自逃生,作鸟兽散,也许还有人能逃脱,得以归报天子。”于是命令军吏士卒每人带二升干粮,一大块冰……半夜时分,准备击鼓起兵,鼓却不响,李陵和韩延年便都上马,壮士跟从他们的有十多人,匈奴数千骑在后追击。韩延年战死。李陵说:“我没有面目回报陛下了!”于是投降。军人分散逃脱到边塞的,有四百余人。……大臣们都归罪于李陵。武帝以这事问太史令司马迁。司马迁极力辩护说道:“李陵孝顺父亲,与士人交往又有信义,常奋不顾身,以赴国家的急难,……有国士的气概。……况且李陵带领不满五千步兵,深入北方,抵挡敌人数万军队,匈奴救死扶伤的应接不暇,尽起可以征战之民,一同来围攻他,转战千里,箭尽路绝,士兵们还张起空弩,冒着白刃,北向争先和敌人死战。能得许多人为之尽死效力,就是古代的名将也不过如此。自身虽失败而陷于敌中,但是他所杀死击伤的匈奴军士,也足以向天下表白自己了。李陵之所以不死,应当是想将来立功赎罪,报答汉室的恩德吧。”……武帝认为司马迁信口胡说,是想压低一同出兵而无功劳的贰师将军,为李陵游说辩护,便给司马迁施以腐刑。过了很久,武帝后悔当初李陵没有救兵,……便派人犒劳赏赐李陵军中逃回来的人。李陵在匈奴待了一年多后,武帝派因杅将军公孙敖带兵深入匈奴境内,迎接李陵。公孙敖之军无功而还,说:“捕获俘虏,说李陵教单于练兵来防备汉军,所以我没有战功。”武帝听说了,便族灭李陵全家。……陇西郡的士大夫自此以李氏为愧。后来汉朝派使者出使匈奴,李陵对使者说:“我为汉朝带领步兵五千人,横行匈奴,因为没有救兵而兵败,有什么对不起汉室的地方,竟诛灭我全家？”使者说:“汉朝听说李少卿教匈奴练兵。”李陵说:“那是李绪,不是我。”……李陵痛恨自己全家因李绪而被杀,派人刺杀了李绪。大阏氏要处死李陵,单于将他藏到北方去。大阏氏死后,才回来。单于认为李陵是壮士,将女儿嫁给他,封他为右校王。昭帝册立,大将军霍光、左将军上官桀辅政,他们两人一向与李陵友好,便派李陵旧时好友陇西人、任立政等三人,一同到匈奴召李陵回来。李陵说:“大丈夫不能再受羞辱了。”李陵在匈奴待了二十多年,元平元年因病而死。