关东地区蝗虫大规模爆发，向西一直飞到敦煌。
太初二年（公元前103年）
春天正月戊申日，牧丘恬侯石庆去世。闰月丁丑日，汉武帝任命太仆公孙贺为丞相，封葛绎侯。当时朝廷事务繁多，经常督责大臣，自从公孙弘之后，丞相大多因事获罪而死。石庆虽然因为谨慎得以善终，但也多次被责备。公孙贺被任命为丞相时，不肯接受印绶，磕头哭泣着不肯起身。汉武帝站起来走了，公孙贺没办法只好接受任命，出来后说：“我从此危险了！”
三月，汉武帝前往河东，祭祀后土神。夏天五月，登记官吏和百姓的马匹，补充为车骑马匹。秋天，又闹起了蝗灾。
贰师将军李广利向西进军，过了盐泽之后，沿途的小国都据城防守，不肯给汉军提供食物，攻打又攻不下来。攻下的地方能得到食物，攻不下的地方，汉军待几天就离开了。等到达郁成时，剩下的士兵不过几千人，而且都又饿又累。攻打郁成，郁成的军队把汉军打得大败，汉军死伤很多。贰师将军李广利和李哆、赵始成等人商量说：“到郁成这里都打不下来，何况到宛国的王都呢！”于是带兵返回。到敦煌时，士兵只剩下十分之一二了。李广利派人上书汉武帝说：“路途遥远，缺粮，而且士卒不怕打仗就怕饥饿，人数少，不足以攻下宛国。希望暂且罢兵，多派些兵再去攻打。”汉武帝听了大怒，派使者到玉门关拦截，下令说：“军队有敢入关的，就斩首！”李广利害怕了，只好留在敦煌。
汉武帝还是觉得受降城离匈奴太远，就派浚稽将军赵破奴率领二万多骑兵从朔方出发，向西北走二千多里，约定到浚稽山后返回。浞野侯赵破奴到了约定的地方，左大都尉想动手投降汉朝却被单于发觉，单于杀了左大都尉，调动左部的军队攻打赵破奴。赵破奴行军时捕获了几千个匈奴人，往回走，离受降城还有四百里时，匈奴八万骑兵包围了他们。赵破奴夜里亲自出去找水，被匈奴趁机俘虏，匈奴加紧攻打他的军队，军吏们害怕因为丢失主将而被诛杀，没有人劝士兵突围，于是军队被匈奴歼灭。儿单于非常高兴，接着派奇兵攻打受降城，没打下来，就侵犯汉朝边境后离开了。
冬天十二月，皃宽去世。
太初三年（公元前102年）
春天正月，胶东太守延广被任命为御史大夫。汉武帝向东巡视到海边，考察求神仙的事，都没有灵验的，就命令祠官祭祀东泰山。夏天四月，汉武帝回来后，在泰山举行修封仪式，在石闾举行禅礼。
匈奴儿单于死了，他的儿子年纪小，匈奴立他的叔父右贤王呴犁湖为单于。
汉武帝派光禄勋徐自为出五原塞几百里，远的地方有一千多里，修筑城堡、屏障、亭台，一直到西北的庐朐，还派游击将军韩说、长平侯卫伉在旁边驻扎；让强弩都尉路博德在居延泽修筑工事。秋天，匈奴大规模入侵定襄、云中，杀死和掳掠了几千人，打败了几个二千石的官员后离开，还破坏了光禄勋徐自为修筑的城堡、亭台、屏障；又派右贤王入侵酒泉、张掖，掳掠了几千人。正好军正任文出击救援，匈奴把掳掠的东西都丢下离开了。
在这一年，睢阳侯张昌因为担任太常时祭祀不周到，封国被废除。
当初，汉高祖封了一百四十三位功臣为列侯。那时候，经过战争之后，大城市和名都的百姓流散逃亡，统计的户口只有原来的十分之二三。大的侯国不过一万户，小的侯国只有五六百户。高祖封爵时宣誓说：“即使黄河变得像衣带一样窄，泰山变得像磨刀石一样小，封国也会永远存在，福泽延续到子孙后代。”用丹书写下盟誓，又杀白马盟誓。到了高后时期，给列侯们排定位次，把盟书藏在宗庙，副本交给有关官员。到了文帝、景帝时，经过四五代，流亡的百姓都回来了，户口也增多了，大的列侯有三四万户，小的列侯户口也增加了一倍，他们都变得很富有。但是他们的子孙骄纵安逸，很多人触犯法律，有的丢了性命，有的失去了封国。到这时，原来的列侯只剩下四人，而法律也变得更加严密了。
汉朝损失了浞野侯赵破奴的军队后，公卿们商议都希望停止攻打大宛，集中力量攻打匈奴。但汉武帝认为已经出兵去讨伐大宛，如果连大宛这样的小国都打不下来，大夏等国就会更加轻视汉朝，而且大宛的好马也得不到，乌孙、轮台等地会更加刁难汉朝使者，还会被外国嘲笑，于是查办了那些说讨伐大宛特别不利的邓光等人。汉武帝赦免了囚徒，征发不良少年和边境的骑兵，一年多后，从敦煌出发的有六万人，还不算那些私自跟随的人。带了十万头牛，三万匹马，驴和骆驼也有上万头，粮食和兵器准备得很充足。天下因此骚动起来，相继奉命讨伐大宛的校尉有五十多人。
大宛城中没有水井，靠城外的流水汲水，于是汉军派水工改变了城外的水流，使城内无水可汲。又增派十八万戍卒到酒