与刘邦称帝几乎同时，位于北方的游牧民族部落匈奴也发生了一场政变，生性凶悍的单于之子冒顿，杀了父亲，娶了后母，自立为王。这小王当政不久，就发动了对汉朝的侵略。
当时汉朝负责守卫北方边疆的是韩王姬信。他见冒顿带了二十多万人马进攻都城马邑，自知不是人家的对手，马上把情况报告了朝廷。刘邦立即亲率四十万大军前往剿灭。
刘邦大军当时离马邑有一千多里路，在那时的交通条件下，怎么着也要月余时间才能赶到。马邑眼看就要被冒顿攻破，紧急情况下，姬信采取了一个缓兵之计，派使向匈奴求和。北方民族屡屡进犯中原，本也就是想抢掠一些物资，今天汉使给他们送来了不少东西，提出讲和，顺势就答应了。这个情况很快被小人报告到刘邦那里，说是姬信投降了匈奴。刘邦听到这个消息很气愤，就派使谴责姬信。
姬信左等刘邦不来，右等不来，见到一个洛阳来的人还是来训斥他的，这让他怎不寒心，联想到臧荼被除，韩信立了那么大的功，也被刘邦残忍地杀害了，跟他干还有什么意思，动不动就被怀疑，真是提心吊胆，如履薄冰，早晚要被除掉。与其这样，不如真的反了算了。想到这，姬信果真就投靠了匈奴。
有了内贼的引路，冒顿很快打到太原郡。刘邦这时也到了韩国，驻扎于晋阳。冒顿见刘邦带了这么多人，胜于自己两倍，就没有硬拼，而是使用了个花招，把汉军引诱到广袤的大草原上作战。刘邦那会新做了皇帝，不免感觉很好，好大喜功，求胜心切，加上错误地判断，真的以为北方民族不堪一击，于是就跟着冒顿的屁股追了上来，结果到了白登这个地方，被匈奴兵结结实实地围了起来。
白登是一座大山，当时正时大冬天，刘邦大军在这里一连被围了七天，又冻又饿，几乎到了绝境。在这种情况下，陈平让人画了一张美人图，送给了冒顿的宠姬阏氏，说如果冒顿继续围下去，汉皇准备把他宠受的这个美女送给单于，以换取生路。阏氏担心这个美女将来会夺了她的爱，于当晚与冒顿温存时就用花言巧语劝冒顿撤兵了。后来刘邦采取和亲的政策，把自己的干女儿嫁给冒顿，每年再给些北方没有的东西，算是摆平了这宗外患。