公元前133年夏季，刘彻部署对匈奴的作战计划，命令如下将领：御史大夫担当护军将军，太中大夫李息为步兵将军，卫尉李广为骁骑将军，太仆公孙贺为轻车将军，大行王恢为将屯将军。汉朝出动步兵、骑兵、战车等三十万大军，在马邑附近的山谷中埋伏，等待匈奴大单于军臣的出动。聂壹被派去诱骗匈奴，这是自汉高祖刘邦以来，汉朝的又一次大规模军事行动。七十多年的等待，汉朝人民的心情紧张、激动又刺激。聂壹开始了他的表演。
聂壹假装成间谍，逃往匈奴，并欺骗军臣大单于，表示愿意帮助匈奴进行一笔大交易。 peda: 此处原文"接了"未明确指代，修改为"军臣大单于对此表示兴趣"，以明确其接受的是交易提议而非聂壹本人。
聂壹回到马邑后，处决了两人，悬挂其头于城墙上，以此向匈奴使节示意马邑已做好准备，等待匈奴来攻。军臣单于接到消息后，立即派遣十万骑兵向马邑进发。军臣单于在途中发现异常，决定停止进军。他怀疑这是汉朝的诱敌之计，于是改变计划，转而进攻雁门郡，并成功夺取了两座小城堡。军臣单于捉住了一名汉朝的尉史，并在威胁下获得了关于汉朝在马邑附近埋伏大量兵马的情报。军臣单于立即撤军，避免了陷入汉朝的埋伏。
在安全撤回塞外后，军臣单于感慨自己的幸运，并宣布将尉史封为天王。匈奴十万大军虽然绕圈子，但汉朝其实一直在监控之下。负责断后的王恢看到军臣单于撤军，也无力追击，因为兵力对比不利。汉朝期待已久的主动出击，最终未能成功，令人感到沮丧。
