虽然李陵勇气惊人，但是以五千步兵出塞寻找匈奴主力决战这种事毕竟是连卫青、霍去病以及李陵的爷爷李广都不敢接受的任务，所以武帝刘彻下令强弩都尉路博德在半路上接应李陵，作为李陵的后援。《汉书》上对路博德的心理描述的非常清楚“博德故伏波将军，亦羞为陵后拒”，以路博德曾经做过伏波将军的资历来看，李陵至少是路博德儿子辈的后生，接受这样的任务对老将路博德来说实在是很没面子。对待救援武帝的大舅子李广利路博德都是虚与委蛇，何况是给李陵这个毛头小子当后援，于是路博德上奏“方秋匈奴马肥，未可与战，臣愿留陵至春，俱将酒泉、张掖骑各五千人并击东西浚稽，可必擒也。”路博德的理由很充分，当时是秋天，匈奴的战马享受了一个夏天丰美的青草，此时体内储存了充足的脂肪，正需要通过疯狂的奔跑来减肥。这正是匈奴战斗力最强的时候，没有骑兵参战的李陵部队此时出战实在很不明智。路博德提出了一个很稳妥的建议：他建议李陵不要急于出征，等到来年春天，再安排酒泉、张掖两地点骑兵各五千人从东西两面夹击浚稽山，这样才有必胜的把握。实事求是地讲，路博德提出的方案才是公私兼顾的双赢方案。于公，通过一个冬天积蓄汉军的力量，避开匈奴实力最强的秋天，等待春天来临后增加一万骑兵一起出征无疑胜算更大；于私，来年春天那个爬到路博德头上的李广利很可能已经成为了烈士或者叛徒，而那时候路博德自己将成为远征匈奴的主角，李陵也将成为配合自己成就大功的配角。
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然而，武帝刘彻却急于把自己指定的男主角李广利捞出来，也急于看到让他感到“壮之”的好戏。武帝刘彻想当然地认为这是李陵后悔在自己面前说下大话，对以五千步兵远征产生了畏难情绪而请路博德上奏以避免孤军出塞后的艰难征战。
于是刘彻分别给路博德和李陵下了诏书，给路博德的诏书说“吾欲予李陵骑，云‘欲以少击众’。今虏入西河，其引兵走西河，遮（左金右句）营之道。”武帝回避了自己没有给李陵分配骑兵的事实，而是把李陵率领五千步兵出击的责任全部推到了李陵的身上，同时他在诏书中提到了李陵已经从宁夏和内蒙古的黄河河段出击匈奴的事实，以此回答路博德的建议。既然李陵自己表示不需要骑兵就可以以少击众，况且此刻已经率部从西河出击，路博德的建议自然也就不用再提。
武帝给李陵的诏书说“以九月发，出遮虏障，至东浚稽山南龙勒水上，徘徊观虏，即无所见，从浞野侯赵破奴故道抵受降城休士，因骑置以闻。所与博德言者云何？具以书对。”从武帝给李陵的诏书我们能清晰地看到李陵出征的路线，李陵九月出征从位于今天内蒙古额济纳旗的遮虏障（武帝时期建立的军事要塞）出发，到达今天外蒙古的杭爱山，在那里没有发现敌情，李陵又率领部队从当年浞野侯赵破奴开辟的道路来到了受降城（今内蒙古白云鄂博东南）修整队伍。武帝刘彻这时开始对将军们名义上出兵救援李广利，但实际上出工不出力的做法产生了怀疑，因此他明确向李陵表达了自己的不信任：你跟路博德都商量了什么？立即写书面报告向我汇报。
应该说刘彻给李陵的诏书份量很重，除了表达了自己怀疑，也表达了自己的不满。他了解老李家的男人，这家人自尊心很强，请将不如激将用在他们身上再合适不过。果然，李陵在接到武帝的诏书后踏上了寻找匈奴主力的绝路。
李陵带着自己手下的“荆楚勇士奇才剑客”五千人从居延出发，向北面行军三十日，到达了浚稽山安营扎寨。一路上，李陵把经过的山川地形认真绘制了军事地图，然后派手下的一个名叫陈步乐的骑兵回到长安向武帝刘彻汇报自己的工作进展。当老板的都喜欢听汇报，武帝刘彻这样雄才大略的老板更喜欢听这种孤军深入的汇报。“步乐召见，道陵将率得士死力，上甚悦，拜步乐为郎。（《汉书》）”陈步乐在史书上留下的记录很少，可以推测的是既然李陵选他代表自己回总部汇报工作，这个人的口才一定不错。果然，陈步乐代表李陵的积极表态迎合了刘彻一贯喜欢“壮之”的审美趣味，不仅龙颜“甚悦”，还提拔陈步乐这个小鬼当了干部。
回来汇报工作的陈步乐开始在长安享福，而李陵这边开始了真正的工作。
“陵至浚稽山，与单于相直，骑可三万围陵军。（《汉书》）”。
浚稽山这个地方是匈奴的军事要地，前面强弩都尉路博德曾经在给汉武帝刘彻的报告中提出等到来年春天派出两路五千人的骑兵从东西两面夹击浚稽山的方案，为了武帝的大舅子和自己的面子，李陵没有等到春天就带着五千步兵来到了浚稽山。进入浚稽山的骑都尉李陵遇到了单于亲自率领的主力，从当时的情况来看，单于完全是守株待兔等待李陵来送死，这是一场完全失衡的较量。
从数量上来看，对方是李陵的六倍；从兵种上来看，对方是骑兵，李陵部是步兵；从军队的士气和状态来看，李陵部长途跋涉，单于主力以逸待劳；从级别上来看，对方是匈奴帝国的一号首长，而李陵只不过是个连将军头衔都没有的骑都尉。
如果按照常理推断，两军尚未开战，胜负已分。李陵必死，单于必胜。
然而那只是常理而已，李陵之所以敢于主动请战接受这个看似必死的任务就没有按照常理来思考这个问题。
早有心理准备的李陵马上开始排兵布阵，从容不迫，紧凑有序，颇有名将之风。
“军居两山间，以大车为营。陵引士出营外为阵，前行执戟盾，后行执弓弩。令曰：‘闻鼓声而纵，闻金声而止。’（《汉书》）”遭遇强敌的李陵先是占据了有利地形，用大车围起了营寨，然后带领士兵在营寨外面布阵，站在前排的士兵手持长戟和盾牌形成有效防御，后排的士兵手持弓弩准备远距离射杀进攻的敌人。现在很多反映古代战争的电影当中的两军对阵大多也是这种布局，很可能就是因为编剧受到了《汉书》中“浚稽山之战”的影响。最后李陵明确了军中指挥信号击鼓则全军进攻，敲锣则原地待命。
从这段描写我们可以看出李陵的战前准备非常职业和高效：先是占据有利地形，确立全军立足的营寨，然后布置了有效的防御体系，最后建立了军事指挥信息系统。
“虏见汉军少，直前就营。陵搏战攻之，千弩俱发，应弦而倒。虏还走上山，汉军追击，杀数千人（《汉书》）。”
第一个回合，李陵完胜，消灭了与自己数量相当的单于主力。
从《汉书》中的描写，我们可以看出来两个问题，一是李陵的五千步兵的确是汉军中的精锐特种部队，长途跋涉突然遭遇六倍单于主力的包围毫无怯意，战斗意志非常顽强，杀伤力相当惊人；二是李陵的部队虽然主要是由步兵构成，但是配备的武器非常精良，至少从弓弩的射程和杀伤力来看远远超过单于主力。
“单于大惊，召左右地兵八万余骑攻陵。陵且战且退，南行数日，抵山谷中（《汉书》）。”
如此惊人的战斗力显然大大地超出了单于的想象，根据第一个回合的较量结果，单于知道自己的三万骑兵根本不足以战胜李陵的五千步兵，于是从左右两个军区又调集了八万骑兵围攻李陵。
此时双方的军力对比变成了十万比五千，匈奴单于是李陵部队的二十倍，在冷兵器时代以这样的优势如果单于仍然不能取胜实在是不可思议。
此时的李陵部队也接近了这次浚稽山恶战的第一个心理和生理极限。
“连战，士卒中矢伤，三创者载辇，两创者将车，一创者持兵战。”杀伤匈奴大量骑兵的李陵部此时损失也相当惨重，很多士兵都中箭受伤，然而此刻没有后备军来替换这些孤军奋战的“荆楚勇士”。于是李陵只好安排中了三箭的士兵坐在车上，中两箭的士兵负责驾驭战车，而中了一箭的士兵还要手持兵器继续奋战。
受伤的士兵们相互搀扶着继续战斗，不放弃、不抛弃，在李陵的率领下向着长城和故乡的方向前进。如果把《汉书》中描写的这个场景画下来制成海报，完全可以和美国大片《父辈的旗帜》或者《兄弟连》相媲美。
此时陷于死地的李陵做出了非常残忍而令人震惊的决定，这个决定比两千年后揭露越南战争中丑恶人性的美国大片（如《猎鹿人》和《野战排》）都更加令人恐怖和震撼。
“陵曰：‘吾士气少衰而鼓不起者，何也？军中岂有女子乎？’始军出时，关东群盗妻子徙边随军为卒妻妇，大匿车中。陵搜得，皆剑斩之。明日复战，斩首三千余级。（《汉书》）”
鲁迅先生曾经对中国文化总是将国破家亡的责任推到女人身上的传统做过辛辣的讽刺和批判，他说“中国的男人，本来大半都可以做圣贤，可惜全被女人毁掉了。商是妲己闹亡的；周是褒姒弄坏的；秦……虽然史无明文，我们也假定他因为女人，大约未必十分错；而董卓可是的确给貂蝉害死了。”
李陵要作英雄烈士，决不能坏在女人身上。据史学家考证中国古代的确有军中有女子则士气不扬的说法，于是李陵拿女人们开刀了。
事实上“关东群盗”（应该是指潼关以东中原地区的反叛者和刑事犯罪分子）的妻子分配给李陵的属下当老婆在当时应该相当普遍。这种传统一直延续到清朝，清史中存在大量的将犯人妻女发配到边疆给士卒当妻子奴仆的记载。
可以想象李陵手下的士卒离开家乡开赴边疆的时候都非常年轻，如果不是关东群盗的妻子们被发配到边疆，他们中的很多人到死可能都还是“男孩子”。然而这些把“荆楚勇士奇才剑客”由男孩子变成了男人的女人们此时却成了李陵用来振奋军心的祭品，读到此处实在令人感到发自人性深处的寒冷。