没成想第二天一大早开始行动后不久，天空突然降下了大雾，能见度到了非常低的程度。而在此种恶劣的天气条件下，飞将军李广所率领的前军与张骞所率领的后军走散了。原来是张骞所率的一万汉军主力骑兵走岔了路，等到了这天下午快临近宿营时分张骞才猛然发现。他赶紧命汉军将士吃完饭后，沿着原路折返回那个路口后，连夜追赶飞将军李广所率领的前军。而此时的飞将军李广，却被匈奴左贤王带领的四万本部人马给包围了。原来李广和张骞率领一万五千名汉军精锐骑兵一进入匈奴左贤王的领地，就被匈奴人的暗探发现了，十万火急报告给了匈奴左贤王。匈奴左贤王一听汉军此次统军前来的主将是飞将军李广，自然是不敢怠慢，急忙带领本部四万人马前去迎战。当他发现飞将军李广所率领的五千重装骑兵和张骞所率领的一万后军之间距离过大时，便认为这是一个可乘之机，迅速带着这四万人马将飞将军李广所率领的这五千重装骑兵团团围住，试图一举将这五千重装骑兵连同飞将军李广一通歼灭掉，也试图振作下多年来与汉军作战不断下滑的士气，同时以便向匈奴伊稚斜单于邀功请赏，讨得更大的利益。他的想法不错，但却是打错了算盘。因为他遇上的对手是飞将军李广，作战的经验极其丰富。另外，最为关键的一点是这五千汉军骑兵全是重装骑兵，所带的辎重物资特别是弓弩箭矢非常充实。
因此，说匈奴左贤王遇上了一块极为难啃的骨头确实一点也不过分的，只是他过于乐观，并没有想到罢了。可等他发起进攻后一看，才知道满不是那么一回子事情。当飞将军李广得知自己被匈奴左贤王的四万本部人马包围之后，却没有丝毫的慌乱。他先是以飞鸽传书的形式联系张骞所率领的后军，向自己的前军迅速靠拢支援。另一方面，他则命令这五千重装骑兵除留有一千人作为机动兵力之外，其余的四千人按照刘从戎所教的方法，用随军携带的几百辆物资辎重那些武刚车全部将车后部冲外，然后用绳索固定起来列为成了一个大圆阵型。而在这个阵型内，则是汉军的物资车辆和所有人马。在圆阵内最外围的，则是汉军的几排弓弩手。而在弓弩手的后面，则是长枪手。由于整个阵型是圆的全部对外，因此匈奴左贤王的兵马无论从那个方向展开进攻，他均会受到汉军同等力量的打击。更何况在飞将军李广的手里，还握有一千人的机动兵力呢。匈奴左贤王的本部骑兵从这天下午连续发动了数次冲击，遭遇到的全都是如箭雨一般的高密度弓弩射击。即便是冲到了近前，也被汉军在马上手持大号长枪的那些汉军将士给结果了性命。匈奴人的骑兵一直打到了当晚的戌时却没有前进半步，反而在激战中被汉军杀伤了有数千人。而汉军自身的伤亡，连四百人都不到。
匈奴左贤王一看天色也晚了，只好暂且停止了进攻。而这天飞将军李广也始终在圆阵内的临时中军账内，神态自若地指挥汉军实施有效地防守。当天深夜，李广则接到了张骞的飞鸽传书，讲述了他所率领后军迷失方向的事情，转告他后军将会在后天的上午赶到与李广汇合。飞将军李广看完后，晓得自己明天将再在此地坚守一天。于是，他便把自己的儿子李敢叫到了中军帐内，和他商议了一番。完事后他又巡视了一番自己摆下的这个圆阵没有什么问题，嘱咐汉军将士们抓紧时间休息后，便也回到中军帐休息了。第二天一早刚过了卯时，匈奴左贤王的骑兵则又发起了进攻。一个上午匈奴骑兵竟然连续发动了九次进攻，均被飞将军李广指挥着汉军击退了。而汉军这边，也损失了有八百多人。李广此时很清楚，匈奴左贤王试图采用密集连续冲锋，试图撕开汉军圆阵的缺口，而后在一举全歼汉军。就在李广苦苦坚守之时，昨天下午当地绣衣府的暗探就得知了匈奴左贤王的本部四万人马将李广的前军包围的消息，火速以飞鸽传书打接力的方式通知了远在二千多里地之外的刘从戎。刘从戎接到消息后，立马命令赵不虞、公孙戍奴、公孙贺等将领，分别从辽东、上谷和代郡地区，率领本部人马对匈奴左贤王的领地内发起大规模的袭扰战，以便强有力支援飞将军李广解困。
同时，刘从戎让当地绣衣府的暗探负责人拿着他的命令去联系上张骞率领的后军，严令他以最快的速度前去增援飞将军李广。另外，他还让绣衣府的暗探负责人给张骞传话，倘若飞将军李广如有差池，他绝对会先斩后奏按照军方斩杀了张骞。当地绣衣府的暗探负责人在第二天的下午找到了张骞率领的一万后军，向他传达了刘从戎的命令。张骞尽管回到大汉朝的时间不长，但他也晓得刘从戎是个言出必行的人。到时候真为了飞将军李广要了自己的性命，刘从戎绝对是能办得出来的。这位博望侯急忙命令全军以最快的速度向李广的前军靠拢。而在这天的中午，飞将军李广也接到了刘从戎的飞鸽传书，告诉他已经知道了东路军的情况和飞将军李广现在的处境，并将自己的应急安排告诉了。李广看完刘从戎的飞鸽传书后，顿时来了精神。他告诉全军将士，讲刘从戎已派援军对匈奴左贤王的领地实施大规模骚扰了，估计很快匈奴左贤王就会撤军了……这天下午匈奴左贤王的骑兵，则又展开了更加疯狂的进攻。飞将军李广为了鼓舞士气，命令自己的儿子李敢率百余骑汉军重装骑兵的死士，向发起匈奴左贤王的骑兵发起了多次冲锋。而他的儿子李敢也没辜负他的期望，每次冲锋均能贯穿敌阵后安然返回。飞将军李广每次见他回来，都大声对自己手下的将士们讲匈奴左贤王的骑兵没什么了不起的。他的这一通做法，彻底稳固住了汉军的军心，也激发了将士们的斗志。