以疲惫之师，迎战凶悍之敌，本就犯了兵家大忌。为此，汉军虽不顾生死，尽力拼杀，鏖战了半日，仍未将匈奴人马杀退。天近傍晚，汉军连日行军未得休整，本就力乏，再加上一场大战，渐感不支。正在这时，冒顿又率援军赶到，加入攻击。匈奴军士气大振，杀声如雷，仗着人多势众，拼命往前冲杀。汉军支撑不住了，纷纷败退下来。刘邦见状，知难以阻住匈奴军的进攻，立即命令各路人马边战边退，扼守平城东北的大山。汉军撤入了山谷，刘邦遂令太仆夏侯婴领重兵扼住山口，垒石为堡，自上而下击退了匈奴兵的数次进攻。时天已晚，冒顿下令，停止进攻，将山团团围住。
此山名叫白登，冒顿早已在山四周设下伏兵，然后以诱敌之计，骗刘邦到来。刘邦不察，偏偏中计，进入山中。冒顿遂将兵围住，使其进退无路，内外隔绝，好一网打尽。
刘邦被困山中，无法脱身，方知中计，悔不听刘敬之言，但为时已晚，只好盼望后续人马赶来解围。但一连数日，援军仍无踪影。他哪知，此次冒顿犯境，共调动了四十余万人马，几乎是倾国而出。而且冒顿乃是匈奴一位很有作为的君王，不但悍勇，且善谋略，否则，他又怎能虎口脱险，自立后又怎能东灭东胡，西逐月氏，北镇众夷，南犯汉境。他深知，此次汉帝被困，汉援军必拼死来救。因此，除兵围白登外，他还调动了大批人马往阻汉军后续兵马，汉援军又如何能够到达。