霍去病一戰成名又封了侯，更加躍躍欲試。終於，元狩二年(公元前121年)，霍去病等到了機會。這一年的春天，皇帝任命冠軍侯霍去病為驃騎將軍，率一萬精銳騎兵從隴西郡出發，此次出征的目的依然很模糊：繼續打擊匈奴。
如此寬鬆、沒有約束的指令讓霍去病充分展示了自己的進攻才華，他率領的一萬騎兵都是一個人帶兩匹馬，輪流騎乘，馬歇人不歇。軍隊出隴西後，翻過烏盭山，越過狐奴水，途經匈奴五個部落，斬殺匈奴折蘭王、盧侯王，及以下八千九百六十人，還活捉了渾邪王的兒子，收繳匈奴休屠王用來祭天的金人，兵鋒越過焉支山一千多裏後才折返入塞，前後卻隻曆時六天。
按說，當年衛青第一次率兵出征，就敢深入敵軍境地七百裏突襲蘢城，已經很了不起了。然而，霍去病在這方麵更勝一籌，他的戰法領先當時二十個世紀。直到二十世紀三四十年代，日耳曼人才在戰場上大規模地應用類似戰術。結果，他們用二十七天征服波蘭，一天征服丹麥，二十三天征服挪威，五天征服荷蘭，十八天征服比利時，連號稱“歐洲陸軍最強”的法國也隻堅持了三十九天。至此，這種戰術的名字才隨著它的戰果廣為人知，人們叫它“閃電戰”。
然而，這還沒完，元狩二年注定是霍去病迎來井噴式爆發的一年。休整兩個月後，霍去病在這一年夏天再次出征。這次，他率數萬人從北地郡出發，曆時數日，直取兩千裏外的祁連山(今天山山脈)。霍去病的騎兵所過之處，人擋殺人，佛擋殺佛，累計斬首三萬零二百，不僅生擒匈奴酋塗王，還活捉了包括小部族的首領、首領的母親、單於閼氏和王子共五十九人，以及相國、將軍、當戶、都尉共六十三人在內的兩千五百人。直到將士實在是拿不了這麽多東西，霍去病才率部返回，真正是“乘興而來，盡興而歸”。