天汉三年春二月，王卿有罪自杀。以执金吾杜周为御史大夫。初置榷酒之法。
三月皇上行幸泰山。修封，祀明堂。因受神明之计，还祠常山。埋玄玉于地。然而，诸方士入海求仙者始终无验。而公孙卿犹以大人足迹为解。天子更加厌怠方士的怪诞言论了，然而犹羁縻不绝，总期望万一能遇真仙。从此之后，上言神祠的方士更多了，但其效用却是鲜有可暏了。
夏四月，大旱，赦天下。
秋，匈奴入雁门关。太守坐畏懦弃市。
四年春正月，在甘泉宫朝会诸侯王。征发天下勇士，遣贰师将军李广利将骑六万，步兵七万，出朔方。强弩都尉路博德将万余人，与贰师会师。游击将军韩说，将步兵三万，出五原。因杅将军公孙敖，将万骑，步兵三万人出雁门关。匈奴听到消息，急忙将他的辎重物资转移到余吾水北。而单于将兵十万在水南待贰师接战。贰师与匈奴连战十余日，引军还。游击出塞无所得，还军。因杅将军公孙敖与左贤王接战不利，亦引军还。当时皇上派公孙敖出军，是希望他深入匈奴，相机迎接李陵归汉。公孙敖军无功而还，怕皇上责怪，就撒谎说，捕得匈奴生口，得知李陵教单于练兵以对付汉军，因此只好无功而返。皇上于是族灭李陵家，继而听说为匈奴训兵的是汉降将李绪，并不是李陵。李陵曾使人刺杀李绪。匈奴之母大阏氏想杀李陵，单于将他藏在北方，母亲死了，才迎他回来，将女儿嫁给他为妻。立为右校王。与卫律皆贵重用事。卫律常在单于左右，李陵居外，有大事乃入内议事。
夏四月，立皇子刘髆为昌邑王。
太始元年，春正月，公孙敖坐妻为巫蛊，腰斩。
迁徙郡国豪杰去茂陵。夏六月，赦天下。是岁，匈奴且鞮侯单于死。有两子，长为左贤王，次为左大将。左贤王未至，大家以为他有病，便立左大将军为单于。左贤王听说后不敢进。左大将军使人召左贤王让位，左贤王辞以有病，左大将军不听，对他说假如你不幸而死，再传位于我不晚。左贤王许诺，遂立为孤鹿姑单于。以左大将军为左贤王，数年病死，其子先贤掸不得代立，更立为日逐王。单于自以其子为左贤王。
二年春正月，皇上行幸回中。杜周卒。光禄大夫暴胜之为御史大夫。秋大旱。赵中大夫白公上奏，可穿渠引泾水起自谷口，至于栎阳。注入渭水中，这其间广袤二百里，灌田四千五百余顷。因取名白渠。民得其饶。三年春正月，皇上行幸甘泉宫。二月，行幸东海。获赤雁。幸琅琊，礼祭日成山。登芝罘山。