徵和三年(公元前90年)，漢武帝派遣三路漢軍出擊匈奴，其中，李廣利率領的中路軍擔當主攻任務。
進軍初期，西路漢軍抓獲了匈奴的一些前哨騎兵。據這些俘虜交代，在得到漢軍大舉遠征的情報之後，匈奴“使巫埋羊牛所出諸道及水上以詛軍”，即匈奴人將下有咒語的牛羊掩埋在漢軍途經、駐紮的道路、河流旁邊。這種行爲除了帶有極爲強烈的精神打擊意味外，還使用了一種新的戰術——“細菌戰”。因爲這些被掩埋的牛羊或是專供祭祀用的牲畜或是患有某種疾病的疫畜。這些牛羊一旦被殺死掩埋一段時間後，其體內便會滋生出大量的細菌。當死畜的數量較大時，滋生的細菌便會擴散到附近的土壤、水流之中。對於遠征的漢軍來說，水源是要隨時隨地加以補充的，但是，當他們飲用這些不乾淨的水後，就會患上霍亂、瘧疾等疾病，軍隊戰鬥力將大大下降。
起初，中路漢軍的進展較爲順利，取得了幾次戰鬥勝利。不過，此時的京師長安正被“巫蠱之禍”的陰雲所籠罩，主帥李廣利的家人牽涉其中，被捕入獄。這個消息很快傳到了前方，爲了使自己不受連累，也爲了解救家人，李廣利決定立功贖罪，計劃率軍深入匈奴腹地，一舉搗毀其統治中心。這種急功近利的冒進方針顯然犯了兵家大忌。漢軍的原計劃是要在邊境線附近與匈奴決戰，而現在的孤軍深入卻打亂了預先的部署，給部隊帶來了巨大的困難。在諸多困難之中，給養不足最爲突出，因此，漢軍只得就地尋找水源和食物，解決飲食問題。
另一方面，連續數日的戰鬥、行軍，使大多數漢軍將士疲憊不堪，身體虛弱，抵抗力下降。在這些因素的作用下，匈奴的巫師們所掩埋的牛羊的功用得到了發揮，可怕的細菌通過飲用水進入到漢軍將士的體內，使他們迅速而大批地病倒甚至死亡，軍隊的戰鬥力急劇下降。結果，人數佔有優勢的七萬漢軍竟然被五萬匈奴軍隊擊敗了，李廣利率領殘部投降了匈奴。
匈奴上演的人類歷史上最早的“細菌戰”，收到了不戰而損人之兵的效果。在細菌等諸因素的共同作用下，漢軍遭受了對匈奴作戰史上較爲慘痛的一次失敗。
