汉高祖刘邦建立汉朝后，让韩王信迁到代国，建都在马邑。匈奴兵攻打韩王，并用大军包围了马邑，韩王信因为受到汉朝猜忌，失去了信任，他害怕遭到诛杀，率领众军在马邑投降匈奴。
韩王信投降匈奴后，使得匈奴对汉王朝的实情了解得更加清楚，因而率领大军南进，越过句注山，向太原郡进发，不几日，便抵达晋阳城下。汉高祖亲自率领大军追击，当时正赶上天上降大雪，天寒地冻，士卒冻掉手指的十有二三。这时候冒顿单于假装败走，来引诱汉兵。汉军果然中计追击。
冒顿把老弱残兵暴露在外，而将精兵隐蔽起来，于是汉高祖带领32万汉军乘胜追击。他率前队兵马首先到达平城(今山西大同市东北)，由于汉军大都是步兵，大队人马尚未赶到。
正在这时，冒顿单于令10万精锐骑兵突然出击，把汉高祖重重包围在白登山(在平城东)。汉高祖被包围七天七夜，汉军内外不能互相接济军粮，士兵们七天未能吃上饭。而匈奴的骑兵士气高涨，西方皆骑白马，东方皆骑青马，北方皆骑黑马，南方皆骑红马。
汉高祖身陷在匈奴骑兵的重重包围之下，又没有军粮的接济，粮食断绝，情势万分危急。
这时，陈平献给高祖一计。他让画家画了一名美女，连夜派人从小道将美女图送给了单于的后妃阏氏，并且告诉她：“汉朝皇帝被困在这里，想把汉朝的这位美女献给单于。”阏氏害怕如此一来，自己便要失宠于单于，所以就对冒顿单于说：“汉朝天子也有神灵保佑，即使我们得到了他们的土地，也不一定能够占有它。”
于是，匈奴网开一面，汉军才能得以突出重围。更有一些人说，陈平用数百个傀儡做成美女登城的样子，阏氏看见之后，怀疑是汉军献给单于的，惟恐夺了自己的宠幸，因此才为汉军解了围。
这次大战是汉王朝建国后与匈奴大军的第一次全面的交锋，最后却以汉高祖的白登被围和用计脱险而告终。此后，汉高祖对匈奴非常忌惮，并屡次告诫子孙毋与其轻开边衅。