武帝即位后，李广从上郡太守调为未央卫尉。
元光六年，汉武帝派四路大军出击匈奴。李广从雁门出兵，碰上匈奴大军。匈奴兵多，李广寡不敌众，被活捉。
匈奴人把他放在两匹马中间的网兜里。李广装死，偷偷看旁边有个匈奴少年骑着一匹好马。他突然跳起来，把那少年推下去，夺了马和弓箭，往南跑。几百匈奴骑兵追他，他一边跑一边射箭，射死了不少。
他跑回关内，被关进大牢。按律当斩，交了钱，降为庶人。
他在家闲住，和颍阴侯灌婴的孙子灌强一起到蓝田南山打猎。夜里路过霸陵亭，霸陵尉不让过。李广的随从说：“这是李将军。”
霸陵尉说：“现任将军都不让过，何况前任！”
李广恨得牙痒痒。后来他被重新起用，当了右北平太守，立刻申请把霸陵尉调到自己手下。霸陵尉一到，李广就杀了他。
这事传出去，很多人说李广心眼太小。
迷路与死
元狩四年，李广六十多岁了。他跟大将军卫青去打匈奴，卫青让他从东路出击。
东路远，路上缺水草。李广迷了路，等他赶到时，卫青已经打完了。
卫青派人去问李广迷路的事。李广说：“我当了一辈子兵，大小七十余战。这次从东路出发，迷了路，这是天意。”
他回到军营，对部下说：“我已经六十多岁了，不能再受刀笔吏的侮辱。”
他拔剑自杀。
全军将士都哭了。老百姓听说后，不管认识不认识，都为他流泪。
李广难封
李广的堂弟李蔡，才干、名声都不如李广，却封了乐安侯，当了丞相。李广当不了侯，心里一直想不通。
他问望气的人王朔：“我当不了侯，是不是命不好？”
王朔说：“将军自己想想，有没有做过什么后悔的事？”
李广说：“我在陇西当太守时，羌人造反，我骗他们投降，杀了八百多人。这事我一直后悔。”
王朔说：“祸莫大于杀已降，这就是您当不了侯的原因。”
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