随后，他带领匈奴征服了楼兰、乌孙、呼揭等20余国，控制了西域大部分地区。向北则征服了浑窳、屈射、丁零、鬲昆、薪犁等国；向南兼并了楼烦及白羊河南王之辖地，重新占领了河套以南地。匈奴占有了南起阴山、北抵贝加尔湖、东达辽河、西逾葱岭的广大地区，号称将诸引弓之民并为一家，拥有控弦之士三十余万，成为北方草原最强大的国家。
冒顿，原为其父头曼单于的太子，后来头曼单于所爱的阏氏生了个小儿子，头曼单于就想杀冒顿而立小儿子为太子，于是便派冒顿到月氏去当人质。冒顿刚到月氏，头曼马上急攻月氏，月氏欲杀冒顿，冒顿偷了月氏的良马，骑着它逃回匈奴。头曼单于认为他勇猛，就命令他统领一万骑兵。
冒顿就制造了一种响箭，训练他的部下骑马射箭的本领，下令说：“凡是我的响箭所射的目标，如果谁不跟着我全力去射击它，就斩首。”首先，冒顿射猎鸟兽，有人不射响箭所射的目标，冒顿就把他们杀了。不久，冒顿以响箭射击自己的爱马，左右之人有不敢射击的，冒顿立即杀了他们。过了些日子，冒顿又用响箭射击自己的心爱的妻子，左右之人有感到恐惧的，不敢射击，冒顿又把他们杀了。又过了些日子，冒顿出去打猎，用响箭射击单于的马，左右之人都跟着射。于是冒顿知道他左右的人都是可以用的人。
然后，他跟随父亲头曼单于去打猎，用响箭射击头曼单于的头，他左右的人也都跟着把箭射向头曼单于，头曼当场身亡。之后，冒顿又把他的后母及弟弟还有不服从他的大臣全部杀死，自立为单于。
冒顿当了单于后，这时东胡强大兴盛，听说冒顿杀父自立，决计先礼后兵，就派使者对冒顿说，想得到头曼的千里马。冒顿问群臣，群臣都说：“千里马是匈奴的宝马，不要给。”冒顿说：“怎可同人家是邻国却吝惜一匹马呢？”于是，就把千里马给了东胡。
过了一段时间，东胡以为冒顿怕他，就派使者对冒顿说，想要单于的一个阏氏，冒顿又询问左右之臣，左右大臣皆发怒说：“东胡没有道理，竟然想要阏氏，请出兵攻打他。”冒顿说：“怎可同人家为领国却吝惜一个女人呢？”于是，就把自己喜爱的阏氏送给了东胡。
东胡王愈来愈骄傲，向西进犯侵扰，东胡与匈奴之间有一块空地，没人居住，这地方有一千多里，双方都在这空地的两边修起哨所，东胡派使者对冒顿说：“匈奴同我们交界的哨所以外的空地，你们匈奴不能去，我们想占有它。”冒顿征求群臣意见，群臣中有人说：“这是被丢弃的空地，给他们也可以，不给他们也可以。”于是，冒顿大怒，说：“土地，是国家的根本，怎可给他们！”于是，冒顿杀掉了那些说给东胡空地的人，立即上马，命令国内如有后退者就杀头，率军向东袭击东胡。
东胡最初轻视匈奴，因此没做防备，等到冒顿领兵到来，一开战东胡就大败，东胡王也被消灭，匈奴俘虏掠夺了东胡百姓和牲畜财产。此后，冒顿又乘胜发兵，向西驱逐走月氏，向南吞并楼烦等部落，还收复了被秦国蒙恬夺取的匈奴领地，占领了秦朝北部的部分地区，经过一系列的大征伐，草原各族无不臣服匈奴，至此，冒顿雄踞大漠南北，直接威胁中原。
统一了当代的蒙古草原，建立了强大的匈奴帝国，匈奴疆域十分广阔，疆域最东达到辽河流域，最西到达葱岭，南达秦长城，北抵贝加尔湖一带，这也是匈奴史上最强大的时期，冒顿拥有能拉弓射箭的军队三十余万。后来，冒顿又征服了北方的浑庚、屈射、丁零、鬲昆、薪犁诸国，匈奴的贵族、大臣都心服冒顿，认为冒顿单于是贤能的。
刘邦刚平定中原，把韩王信改派到代地，建都马邑城，韩王信造反叛乱投靠匈奴。匈奴得到了韩王信，率兵向南越过了句注山，攻打太原，直到晋阳城下。
刘邦亲自领兵前去迎击匈奴，冒顿假装失败逃跑，引诱汉军，刘邦弃大军率部分轻骑向北追击匈奴。刘邦到达平城时，汉朝的大军还未全到，冒顿指挥他的四十万精锐骑兵，在白登山把刘邦包围起来。七天之内，汉军内外不能相互救助军粮，匈奴的骑兵，在西方的全是白马，在东方的全是青马，在北方的全是黑马，在南方的全是赤色马，企图将汉军冲散。结果，双方损失很大，一直相持不下，匈奴围困了七天七夜，也没有占领白登。
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在陈平的建议下，刘邦派使者秘密地送给阏氏很多礼物，阏氏就对冒顿说：“两方的君王不能相互围困。如果得到汉朝的土地，单于终究是不能在那里居住的。而且汉王也有神的帮助，希望单于认真考虑这件事。”
冒顿与韩王信的将军王黄和赵利约定了会师的日期，但王黄与赵利的军队没按时到来，冒顿疑心他们同汉军有预谋，就解除了包围圈的一角。于是，刘邦命令战士都拉满弓，箭上弦，面朝外，从冒顿解围的那个通道一直冲出来，最后同汉朝大军相会合。
此后，韩王信当上匈奴的将军，他同赵利和王黄屡次违背汉与匈奴所订的盟约，侵扰代郡和云中郡。过了不久的时间，汉朝将军陈豨谋反，又合韩信合谋进攻代地，汉朝派遣樊哙前去抵御他们，重新攻占了代郡、雁门和云中等郡县。于是，汉朝对此感到忧虑，刘邦遂采纳刘敬的建议，实行和亲政策，冒顿才稍为停止侵扰活动。
刘邦驾崩，冒顿写信给吕后说：“我是孤独寂寞的君主，生在沼泽，长在草原，我多次到边境来，希望能到中原游览一番。陛下独立为君，也是孤独寂寞，一个人居住，我们两个寡居的君主都很不快乐，无以自娱，还不如我们以己所有，换己所无。”吕后阅读信后，认为自己受到了极大的挑衅和侮辱，准备杀掉匈奴使者，发兵征讨匈奴，这时候降臣季布劝阻作罢，称匈奴就如同禽兽，不值得为他们的话动怒。
匈奴右贤王进入河套地区居住，侵扰掠夺在边塞小城，汉文帝下令让丞相灌婴出动八万五千战车和骑兵，前往高奴，攻打右贤王。右贤王逃跑到塞外，刘恒亲到太原，这时济北王刘兴居造反，刘恒就回到京城，解散了丞相派去攻打匈奴的军队。
冒顿送给汉朝一封信说：“上天所立的匈奴大单于恭敬地问侯皇帝平安，前些时候，皇帝说过和亲的事，和来信说的意思相合，双方都高兴。汉朝边境的官吏侵扰和侮辱右贤王，右贤王没有请示单于，却听信了后义卢侯难氏等人的计谋，同汉朝官吏相抗拒，断绝了匈奴与汉朝皇帝缔结的条约，离间了汉与匈奴的兄弟般的亲密关系。皇帝责备匈奴的书信第二次送来，我们派出使者送信报告情况，结果使者被汉朝扣留未归，而汉朝的使者也不到匈奴来，汉朝因为这个原因不同我们和解，我们邻国也不能归附。
如今因为小官吏破坏了和约的缘故，我惩罚右贤王，派他到西边去寻找月氏打击他们。依靠上天的福佑，官吏和士卒皆很精良，战马强壮有力，因此已平灭了月氏，把反抗不服的全部杀死，并降服了一般百姓。平定了楼兰、乌孙、呼揭和他们旁边的二十六个国家，都变成匈奴的臣民。那些善于弯弓射箭的人们，合并成一家。北方已经安定，我们愿意停战，修养兵士，喂养马匹，消除从前令人不快的事情，恢复旧有的条约，以使边疆百姓得到安宁，顺应匈奴与汉人从古以来的友好关系，使少年人能够成长起来，老年人能够平安地生活，世世代代和平安乐。我们尚不知皇帝的心意，所以派郎中系雩浅呈送书信请示皇上，并献上骆驼一匹，战马二匹，驾车之马八匹。皇帝如果不希望匈奴靠近汉朝的边塞，那么我就诏告官吏百姓居住到远离汉朝边塞的地方。使者到达后，请即刻让他回来。”匈奴使者来到薪望这地方。
书信送到后，汉朝就商议攻打和和亲两种政策那种更有利，公卿们都说：“单于刚打败月氏，正处在胜利的有利时机，不能攻打他，况且得到匈奴的土地，都是低洼盐碱地，不能居住，还是和亲特别有利。”汉朝答应了匈奴的请求。
汉朝送给匈奴的信中说：“郎中系雩浅送给我的信中说：‘右贤王没请示单于，听信了后义卢侯难氏等的计谋，断绝了匈奴和汉朝国君的和约，离间了兄弟般的亲密关系，汉朝因此不肯与我们和解，邻国也不能为附。如今因为小官吏破坏了和约，所以罚右贤王让他到西边去攻打月氏，完全平定了他们。愿意停战，修养士卒，喂养马匹，消除从前令人不快的事情，恢复旧有的和约，以使边民得到安宁，使少年人能够成长起来，老年人能够安定地生活，世世代代和平安乐。’我很赞赏这一想法，这是古代圣明君主的心意啊。汉朝和匈奴缔结和约，结为兄弟，拿来送给匈奴的东西非常丰厚。违背和约、离间兄弟般的亲密关系的却常常是匈奴。但是右贤王的事已经出现在大赦之前，单于不要深责此事。单于的行动如果能同来信中所表示的相符合，明确告知各位官吏，让他们不要违背和约，要守信用，我将谨慎地按照单于信中的请求对待此事。使者说单于亲自率军讨伐别的国家而有功劳，却甚为战争而苦恼。现在有皇帝穿戴的绣袷绮衣、绣袷长襦、锦袷袍各一件，比余一个，黄金装饰的衣带一件，黄金带钩一件，绣花绸十匹，锦缎三十匹，赤绨和绿缯各四十匹，派中大夫意、谒者令肩赠送单于。”
不久，冒顿去世，他的儿子稽粥当了君王，被称为老上单于。
冒顿，挛鞮氏，匈奴族单于、军事家、军事统帅，杀父而自立，首次统一了北方草原，建立起庞大强盛的匈奴帝国。即位不久，东胡王乘其立足不稳，遣使索要单于千里马。冒顿为麻痹东胡，不顾群臣反对，将千里马送给东胡王，东胡王得寸进尺，提出索要单于阏氏，冒顿左右皆非常忿怒，请求出兵攻东胡，但冒顿仍满足了东胡王的要求，被东胡王认为是软弱可欺。冒顿则乘机稳固统治，扩充军备，发兵突袭东胡，东胡猝不及防被杀，其民众及畜产尽为匈奴所得，东胡遂灭。冒顿又乘胜西攻河西走廊雍州的月氏，迫其西徙，从而解除了两面威胁。