军韩安国、骁骑将军李广、轻车将军公孙贺率主力部队埋伏在马邑附近的山谷中。
武帝又命将屯将军王恢与材官将军李息率3万多人出代郡，准备从侧翼袭击匈奴的辎重并断其退路，一举全歼匈奴主力。汉武帝同时派遣商人聂壹前往匈奴诱敌。
聂壹此人也是青史留名，他乃是商人，爱国的商人，在那个时期这种商人可不多见。而且他虽以出塞经商为名，但其实是一颗棋子。
聂壹见匈奴军臣单于，他欺骗军臣单于说，他有手下数百人，能斩杀马邑县令，举城而降，牲畜财物可尽归匈奴，但匈奴一定要派大军前来接应，以防汉军。
马邑，这个边关要塞，其战略意义非常重要，它是除了雁门郡善无和雁门城关外，最重要的交通要道，邻近右北平，其城中更是储备无数财货。
而恰恰军臣单于贪图马邑城的财物，亲率10万大军进入武州塞，并派使者随聂壹先入马邑，等斩杀马邑县令后进兵。聂壹随后返至马邑与县令密谋，杀死一名囚犯，割下首级悬挂在城门之上，伪装为县令头颅，用于欺骗匈奴使者。
也可能是天不灭匈奴，军臣单于得到使者的报告后，率领大军向马邑方向进军。大军来到距马邑百余里的地方，发现沿途有牲畜，却无人放牧，引起了军臣单于的怀疑。匈奴在此时攻下一边防小亭，俘获了雁门尉史。在威胁下，尉史将汉军的计谋全部说出。军臣单于听后大惊，下令立即撤军。
而此时王恢、李息率领的三万大军已出代郡，准备袭击匈奴的辎重，在得知匈奴退兵后，非常惊奇。
王恢自思自己的军队敌不过匈奴大军．只好退还，韩安国等率领大军分驻马邑境内埋伏，但好几天不见动静，遂改变原先的作战方案，率军出击，结果已无匈奴踪影。
马邑之谋，胎死腹中。