当时，那些久经战场的将领所率领的将士、兵马都不如霍去病，霍去病平时率领的都是经过选拔的精兵，都敢深入敌军，霍去病常常率领精壮骑兵走在大军前方，他的军队也有上天相助，从来没有陷入绝境。那些久经战场的将军却总是陷于穷困无助的境地，因此霍去病越来越受到汉武帝器重，甚至超过了大将军卫青。
秋季，匈奴浑邪王投降。当时，单于恼怒浑邪王、休屠王驻扎在西方却被汉军斩杀俘虏了几万人，想把他们召来杀掉。浑邪王与休屠王害怕，计划向汉朝投降，先派使者到边境拦住汉人，让他们向汉武帝禀报。当时，大行李息在城河上领兵，抓住浑邪王使者，快马加鞭将消息传送给汉武帝。汉武帝得知，担心匈奴是假装投降而真正想要偷袭边境，于是命令骠骑将军霍去病率兵去迎接他们。休屠王后悔，浑邪王杀了他，将休屠王的部下合并到自己的军队。霍去病渡过黄河，与浑邪王的军队遥遥相望。浑邪王的副将见到汉军，大多都不愿意投降，纷纷逃走。霍去病纵马驰入浑邪王大营，与浑邪王见面，斩杀了八千名想要逃跑的匈奴士兵，又让浑邪王独自乘坐驿站的马车，把他送到汉武帝所在的地方，之后霍去病率领浑邪王的部众渡过黄河。投降的人总共有四万多，号称十万。来到长安，汉武帝赏赐了几十万；封浑邪王食邑万户，为漯阴侯，封浑邪王的副将呼毒尼等四人为列侯。加封霍去病食邑一千七百户。