赶尽杀绝
永元二年（90年），窦宪派副校尉阎盘率领骑兵二千余人袭击北匈奴在伊吾的守军。北匈奴在公元七十七年东汉朝廷撤走屯田伊吾的将士后，派兵占领伊吾，并控制了车师。
汉军重新占领了伊吾。车师深感震恐，前后王国的国王都分别派遣王子到汉朝充当人质。
北匈奴单于因为弟弟右温禺鞮王被汉朝遣返回国，这才反应过来，所谓此一时彼一时，于今只有自己亲去才能显示诚意，便急忙派遣车谐储王至居延塞会见汉朝官员，表示自己将亲自欲入朝觐见皇帝，请朝廷派出使者。
窦宪上疏请求派遣大将军中护军班固以中郎将之职，与大将军司马梁讽前往迎接北单于。
事态正朝着不利于南匈奴的方向发展。这是南匈奴屯屠何单于所不愿看到的。
宜将剩勇追穷寇，不可沽名学霸王。屯屠何不一定了解楚霸王的故事，但他绝不像项羽那样怀有妇人之仁。因此，屯屠何上书要求趁势消灭北匈奴王庭。窦太后应许。
屯屠何即派遣左谷蠡王师子等将左右部八千骑自鸡鹿塞出发。窦宪命中郎将耿谭派出从事担任监军。
师子率大军至涿邪山，命令部下留下辎重，分为两路，轻装前进，奔袭北单于王庭。
左路军北过西海（蒙古杜尔格湖和哈腊湖以北）至河云北（今蒙古乌布苏诺尔省沃勒吉附近），右路军从匈奴河（今蒙古拜达里格河）水西绕天山（今蒙古杭爱山东脉），南度甘微河（今蒙古札布汗河），二军会师，乘夜晚出其不意地包围了北单于。
北单于大惊，亲率精兵千余人与南匈奴军激战，大败。北单于负伤落马，复又挣扎着爬上马，带着数十轻骑逃走。
南匈奴军获北单于阏氏及儿女五人，斩首八千级，生虏数千口而还。南匈奴军还缴获了匈奴玉玺，这枚北匈奴玉玺，乃是公元前二十三年，更始帝赏赐给匈奴的。原先的玉玺，是前51年，呼喊也单于归顺西汉时，汉宣帝赏赐给匈奴单的。王莽篡汉时，改易王后称号，匈奴单于传国玺被五威将军陈绕椎毁。
此时，南匈奴经过多次战争，虏获加招降，人口剧增，势力日益强盛，有三万四千户，二十三万千三百人口，兵力达到了五万一百七十。根据先例：驻匈奴的中郎将设置从事二人，因为人口剧增，耿谭上书请求增加从事十二人。
因为北单于带伤逃走，不知所终，前往迎接北单于的班固、梁讽到了私渠鞮海后便返回凉州。
金微山之战
与南匈奴的日益强盛相反，北匈奴已是穷途末路。
窦宪认为应该趁此机会，消灭北匈奴，一劳永逸。
永元三年（91年）夏天，窦宪遣左校尉耿夔、司马任尚、赵博等将兵击北虏。
耿夔字定公，是东汉名将耿国的儿子，耿秉的弟弟。生在这样一个名将之家，耿夔年轻时便有一股英雄之气。稽落山之战，耿夔任车骑将军窦宪的假司马（代理司马），因战功卓著升迁为骑都尉。
这次窦宪出兵河西，耿夔为大将军左校尉。
耿夔将精骑八百，出居延塞，星夜驰行，直奔北单于王廷。此时已出塞几千里，不见北单于踪影。耿夔令侦骑四出探寻，方知北单于匿于金微山。
金微山即今阿尔泰山，蒙语意为金山。阿尔泰山乃中亚大山，斜跨中国、蒙古、俄罗斯、哈萨克诸国，绵延两千多公里。北单于驻所应为蒙古境内之阿尔泰山，在大漠之北，离边塞约五千多里，从前汉兵北征匈奴，从未到过如此远的地方。
北单于本以为这就是最安全的地方了。不料竟被耿夔发觉。此时，任尚、赵博等人也率兵赶到，包围了金微山。
北单于部众措手不及，慌忙迎战。怎奈北单于气数已尽，不敌汉军，带领数骑落荒而逃。
汉军斩北单于母阏氏、名王以下五千余级，尽掳掠其珍宝财畜而归。
从公元前二零九年冒顿单于建立匈奴政权起，匈奴活跃在大漠南北，至此整三百年，汉匈之间的战争也打了三百年，金微山之战是最后一战。
从公元前二零九年冒顿单于建立匈奴政权起，匈奴活跃在大漠南北，至此整三百年，汉匈之间的战争也打了三百年，金微山之战是最后一战。
北单于残部再也无力与汉朝对抗，离开了蒙古草原，远离了汉人的视野，西走乌孙、康居，后来进入欧洲。
而北匈奴故地，被觊觎已久的鲜卑人乘虚而入。鲜卑人成为蒙古草原新的主人，他们兼并了北匈奴留下的十万老弱病残，把他们同化成了鲜卑人。把匈奴故地分为三部，东部为从右北平东至辽东；中部起右北平以西，包括上谷十余邑；西部从上谷至敦煌、乌孙二十余邑。
鲜卑势力自此大为增强，十六国时期鲜卑的慕容、乞伏、宇文、拓跋等部都曾建立政权，直到唐初才被吐蕃消灭。
窦宪本待罪之徒，因其妹窦太后徇私，得以率兵北伐，竟然成就功业。稽落山之战，被封为武阳侯，金微山之战，又被封为冠军侯。于是权倾朝野，跋扈恣肆。竟谋欲叛逆，事发，被迫令自杀。班固早在七年前就完成了《汉书》初稿。后因受窦宪牵连，被人陷害入狱，死于狱中。他的妹妹班昭续写《汉书》，完成了他未竟的事业。
蝴蝶效应
窦宪自己都不会想象他创造了怎样的历史。
有一个名词叫做蝴蝶效应。美国麻省理工学院气象学家洛伦兹为了预报天气，他用计算机求解仿真地球大气的十三个方程式。为了更细致地考察结果，他把一个中间解取出，提高精度再送回。而当他喝了杯咖啡以后回来再看时竟大吃一惊：本来很小的差异，结果却偏离了十万八千里！计算机没有毛病，于是，洛伦兹认定，他发现了新的现象：“对初始值的极端不稳定性”，在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应，即“蝴蝶效应”，蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀，遥远的国家就可能造成一场飓风。这是一种混沌现象。
金微山之战，北匈奴西迁，引起了世界历史上最重要的一次民族大迁徙。
在东方，在鲜卑的压力下，南匈奴等胡族纷纷内迁汉朝境内，成为日后“五胡之乱”的远源。
而在遥远的欧洲，北匈奴更是将西方世界搅得天翻地覆，最终导致了罗马帝国的土崩瓦解，被恐惧和无奈的欧洲人称之为“上帝之鞭”。
金微山之战就是引起这次民族迁徙的蝴蝶。
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