看到伊稚斜后，霍去病立即发起了攻击。此时，伊稚斜麾下尚有三万余人，只比霍去病少一万人，尚有一战之力。
然而，伊稚斜并没有和霍去病力战，而是第一时间选择突围，沿着郅居水一路北上。霍去病得势不饶人，穷追不舍，沿途又斩杀了约一万人。
夜幕降临，霍去病停止追击，于郅居水扎营休息，就地取水做饭。这天晚上，霍去病和麾下将领都兴奋无比，从没有想到能追击这么远。
第二天，稍作休整，霍去病率部沿着郅居水继续追击。三天之后，霍去病出现在了北海，面对茫茫无际、水面幽蓝的北海，汉军士兵都惊呆了。
霍去病不禁感慨道：“有生之年，能够喝一口北海之水何其有幸！”
时值五月底，北海附近却犹如中原的初春，尤其是晚上，竟有中原的冬天不相上下。汉军出击之时，没想到漠北这么冷，穿的都是单衣，到了北海未免有些扛不住。
在众位将领的请求下，霍去病决定讨伐匈奴的行动到此为止。六月初一，霍去病带着近四万汉军从原路返回。
两天之后，汉军之中突然出现了大面积的上吐下泻，很多人的身体变得无比虚弱。接下来的几天，还陆续出现了死亡的现象。
随着死亡人数的增加，汉军中弥漫了恐慌情绪，甚至还有人传言，是汉军亵渎了北海，北海神灵在对汉军施以惩罚。
对于这些传言，霍去病颇感无力，获胜的喜悦荡然无存。他不敢再多耽搁，率部沿着郅居水一路南下。
六月五日，汉军抵达了郅居水和安侯河交汇处。这时，霍去病也出现了严重的腹泻症状，到最后连马都骑不了。路博德、赵破奴等人焦虑无比，却又束手无辞。
“你们闻闻，这河里的水为什么这么臭？”忽然，一群士兵在叽叽喳喳的讨论。
不一会儿，又有一个士兵大喊道：“你们看，河里似乎漂浮着什么，快捞起来看看。”
众士兵七手八脚的将河中漂浮之物捞起后，脸色大变：“这好像是死羊。”
喧闹之声传到了路博德等人耳朵里，他们全都围拢了过来，看着捞起来的死羊，路博德脸色凝重道：“难道是死羊污染了河水？”
赵破奴沉吟半晌，大声吩咐道：“快到河中看一看，还有没有其它死羊。”
一声令下，众士兵纷纷沿着河流寻找。不到一个时辰，从河中捞起了数十只死羊，赵破奴问高不识道：“你们匈奴人有将死羊扔到河里的习惯吗？”
高不识斩钉截铁道：“绝对不会！匈奴人爱护河流，从不污染河流，更不会将死羊扔到河里。”
他拿起武器翻动起了那些死羊，脸色凝重道：“你们看，这些羊不是病死的，而是被人杀死的。”
路博德面色一变：“你的意思是说，有人故意污染河水？”
“应该是这样。匈奴人处理病死的羊，都是深埋，从不会扔到河里。”