汉武帝是一位具有雄才大略的皇帝，在位期间文治武功，使当时的汉朝统治的疆域得到了前所未有的扩大。
汉武帝继位之后采取外交、军事并用的手段，从公元前133年开始了对长期威胁北方边界的匈奴发起了马邑之战，终结了汉朝前期对匈奴的和亲政策，开始对匈奴的猛烈军事打击，并多次派卫青、霍去病征伐匈奴，击溃了匈奴大部分的军事力量，解除了匈奴对北方的威胁，保障了国内经济文化的发展。
同时汉武帝还派张骞出使西域，打通了丝绸之路，加强了对西域的统治，并发展了中西经济文化的交流。
在东方，他派兵灭卫氏朝鲜，置为乐浪、玄菟、临屯、真番四郡。
在南方，他消灭夜郎、南越等政权，在西南也先后建立了七个郡，使今天的两广地区自秦朝后重归汉朝的版图。
公元前112年，汉朝使者在西域贰师城见到了强壮的大宛马，即“汗血宝马”，汉使者将“汗血宝马”的事上奏给汉武帝知道。
好战的汉武帝听说后非常高兴，称其为“天马”。他想用此马育出良种战马改变国内战马的品质，增强骑兵战斗力。
于是特意铸造了一匹金马，命使者送到大宛国，想用金马换一批汗血宝马回来，谁知却被大宛国王拒绝，汉使也在归途中被大宛人所杀。汉武帝闻之大怒，决定派兵讨伐大宛国。
公元前104年汉武帝命李广利率领骑兵数万人，行军四千余公里，到达大宛国边境城市郁城，但李广利初战不利，未能攻下大宛国，只好带军暂时退回敦煌，回来时汉军人马只剩下十分之一二。
三年后，汉武帝再次派李广利率军远征大宛，这次汉军出兵六万人，战马三万匹，牛十万头。大宛国人无法抵挡汉军，于是杀了国王，与汉军议和，并允许汉军自行挑选马匹，还承诺以后每年向汉朝选送良马送去。
汉军挑选了3000匹良马运回中原，但这些马经历长途跋涉后损失了很多，从大宛来到玉门关时仅剩下了1000多匹。
汉武帝穷兵黩武，因此被后世史学家称为“好大喜功”的君主，汉帝国长期的战争不但给人民带来极大的负担，消耗殆尽了文、景二帝韬光养晦的积蓄，还使汉武帝晚年的汉朝经济到了崩溃边缘。
由于常年对匈奴和西域用兵，汉武帝统治的晚期百姓们的徭役更加繁重，捐税增高，致使大量农民破产*亡流**。
公元前99年，齐、楚、燕、赵和南阳等地都爆发了大规模的农民*动暴**。
汉武帝最后几年幡然悔悟，在轮台颁下了《罪己诏》——朕即位以来，所为狂悖，使天下愁苦，不可追悔。自今事有伤害百姓，糜费天下者，悉罢之!
他对自己长期的穷兵黩武进行了深刻的反省，并承认了自己的错误。