第二次河西之战的另一个计划是由郎中令李广和博望侯张骞率领一万五千人马出右北平(郡治平刚，今辽宁凌源西南)为次要出击方向，牵制左贤王，使其不得增援河西走廊。李广主动请缨率领四千骑兵为先锋，老将军盔明甲亮立功心切率领部队星夜驱驰离主力越来越远，匈奴左贤王得到情报后决定集中优势兵力吃掉这股汉军，李广的小儿子李敢此次也随着父亲出征杀敌。他见父亲冒险突进就几次劝告李广要和主力部队保持联系，别孤军深入的太远。李广仗着自己的名望根本不把匈奴和博望侯张骞放在眼里，他拍着他心爱的强弩“大黄”傲然的说：“有我和大黄在此，谁敢和我争锋”。他的双眼冒着火，颌下的胡须微微颤动着犹如一座仓劲挺拔的古柏矗立在天地之间。
李广为一代名将。陇西成纪县人（今甘肃天水秦安县），出身行伍世家，其祖先是秦王政时的名将李信，曾率军击败燕太子丹。李广家族世代接受仆射这一官职。汉文帝十四年（前166年），匈奴大举入侵边关，李广以良家子从军抗击匈奴。因善于用箭，杀死和俘虏了众多敌人，升为汉中郎，以骑士侍卫皇帝。多次跟随文帝射猎，格杀猛兽，汉文帝曾慨叹：“惜乎，子不遇时！如令子当高帝（刘邦）时，万户侯岂足道哉！”
李广身材高大，臂长如猿，有善射天赋，他的子孙和其他人跟李广学射箭，但都不及李广。李广的“大黄”宝雕弓为祖传强弩，增强拉力后没有千斤之力休想拉开，这张宝弓跟随李广征战多年，立下赫赫战功，并多次救李广于危难之时，是李广最珍爱的宝物。一次喝醉晚归李广朦胧中看到草丛中趴着一只老虎，他惊而张弓怒射，一箭正中老虎面门，李广遂回营酣睡，天亮后谈起射虎之事，从人急忙来寻老虎却发现不是老虎而是一块石头，再仔细看整个箭头都射进了石头里。后来李广再射，就怎么也射不进石头里去了。
元光六年（公元前129年）匈奴又一次兴兵南下，李广在与之交战时因寡不敌众而受伤被俘，匈奴骑兵便把当时受伤得病的李广放在两匹马中间，让他躺在用绳子结成的网袋里。走了十多里路，李广装死，斜眼瞧见他旁边有个匈奴少年骑着一匹好马，李广突然一跃，跳上匈奴少年的战马，把少年推下马，摘下他的弓箭，策马扬鞭向南奔驰，匈奴骑兵数百人紧紧追赶。李广边跑边射杀追兵，终于逃脱并收集余部回到了京师。
李广任右北平太守后，匈奴畏惧避之，数年不敢入侵右北平，并送他“飞将军”绰号。李广爱兵如子，凡事身先士卒。行军遇到缺水断食后见到水和食物，士兵不全喝到水，他不近水边；士兵不全吃遍，他不尝饭食。对士兵宽缓不苛，这就使得士兵甘愿为他出死力，但是也留下了治军不严的诟病。
李广部队前进了数百里后，突然被匈奴左贤王带领的四万名骑兵包围。士兵们都非常害怕，李广就派自己的儿子李敢先入敌阵探察敌情。李敢率几十名骑兵组成敢死队冲人敌阵，左冲右突连砍带杀，几十个人便把匈奴大军搅得阵脚大乱，直贯而冲出匈奴的重围，然后再度回击从敌人的侧翼而回。回来后李敢向李广报告说：“匈奴兵虽然人数众多但是军事素养很差很容易对付”。李广的军士听了才安定下来。
李广布成环形阵四外防御抗敌。左贤王仗着人多求胜心切指挥士兵猛攻汉军，一时间箭雨如蝗，李广指挥着将士从容应对拼死抵抗，射杀了一拨又一拨蜂拥而至的敌军，时至傍晚匈奴兵伤亡惨重尸横遍野，随即吹角号停止了进攻。汉军自己也死伤过半，更要命的是箭矢快射光了。第二天一早匈奴又发起了更加猛烈的进攻，李广命令士兵把箭弩拉满，不要急于发射，一定要等到匈奴兵进入箭弩的射程之内再发射，他自己先手持强弩“大黄”从远处专门射杀匈奴将领，而且射一个死一个，连续射杀了多人，匈奴兵将大为惊恐，急忙散开队形，不敢再冒进。僵持到午时左贤王察觉了汉军的意图，于是又发动了攻击，引诱汉军射箭。李广依然用“大黄”如法炮制，匈奴将领则全部龟缩到士兵后面指挥，匈奴兵蜂拥而至进入弓箭的有效射程，李广急令汉军齐射，把最后的箭矢全部射了出去，匈奴兵鬼哭狼嚎般的倒下一片，后面的士兵掉头就跑，士兵身后的将领想阻拦却拦不住了，那真是兵败如山倒啊。吃了这次亏后把左贤王搞糊涂了，汉军的箭到底还剩多少啊，他不敢再次发动大规模的攻击，仍然用小股部队试探，李广则依然用“大黄”伺候。
这时天色已晚，汉军官兵因为箭矢已尽都吓得面无人色，但是李广却谈笑自如，他把军队重新进行了部署，告诫士兵严防匈奴夜里劫营，军中官兵暗暗竖起大姆指，他们非常佩服老将军的胆略勇气。第二天一早李广把士兵集结起来改环形阵为锥形阵，他豪迈的说：“弟兄们我们的箭矢已尽，现在全体将士上马随我杀向敌人把匈奴人剁成肉酱”。士兵们见老将军身先士卒各个都争先恐后的要紧随着李广拼死杀敌，李广拔出环首刀怒吼一声：“随我出击”，一马当先冲向敌军。汉军将士们呐喊着冲向敌人。正在这时汉军的侧后翼烟尘四起马蹄隆隆，李广一见心说不好我们被包围了，今日我命休