汉朝频繁征伐匈奴,强大的军事压力,以及周边诸族和内部各部落的反抗,迫使北匈奴西迁。在匈奴刚刚崛起时,还是“东胡强而月氏盛”。匈奴东破东胡,西逐月氏,南联诸羌,北服丁零、坚昆,而且还统治了西域,所以势力强大,一时为盛。自从汉朝建立以来,一直处于和匈奴敌对和战争之中。经过汉朝几代皇帝的努力到汉武帝时期,国力强大,物资丰盈,对匈奴进行大规模的反击。从公元前134年经过30年的先后打通了河西走廊,占领浑邪王故地,置武威、张掖、酒泉、敦煌四郡,移民实边,修驿站,置亭障,立烽火台,通渠开垦,加强警备,以保中西交通。而匈奴日益向西北退却,迁到外蒙。此后,汉武帝对匈奴又进行了几次讨伐,但以失利告终。公元前99年派李陵率步兵五千人出击匈奴被匈奴包围,遂降匈奴。公元前90年派李广利率军七万出击匈奴。李广利由于卷入汉朝内部争斗,其妻子均被逮捕,故恐惧不安。加上匈奴单于亲率五万骑兵来阻,汉军大乱,李广利便投降了匈奴。所以匈奴一时又呈强盛之状。公元前74年,匈奴进攻乌孙,乌孙向汉朝求救,两面夹击使匈奴远逃。

丁零乘其衰弱从北面进攻,乌桓入其东,乌孙击其西。三国合力杀死匈奴数万人,获马数万匹,牛羊甚重,匈奴元气大伤。原来统属的部落都反叛瓦解。公元前89年,卫律除掉受单于器重的汉降将李广利,反映匈奴上层激烈的内部斗争。公元前85年,单于病重,遗命立自己的弟弟右谷蠡王为单于。但单于死后,在单于掌权的卫律等与颛渠阏氏合谋,秘不发丧,假托单于的命令,立单于之子左谷蠡王为单于。这引起了左贤王、右谷蠡王的不满,二王不再服从单于,匈奴于是发生分裂。直至公元48年冬10月,日逐王比自立为单于,匈奴分裂为南北两部。南匈奴南附归汉,深受优厚。王莽时期,匈奴趁汉朝发生内乱之际侵入西域,中亚地区又成为匈奴的势力范围。东汉为了重新统一西域,控制东西商路,于公元73年2月谴将分四道进攻北匈奴。恢复了中断65年的统一,重新派西域都护及戊己校尉。公元83—85年间,北匈奴人纷纷南下归汉,凡七十三批,大大削弱了北匈奴的实力。公元85年左右,北匈奴又遭到重大打击。牲畜因饥荒疫病而死亡者大半。这直接导致了北匈奴经济的薄弱,再加上汉朝以及周边诸族的进攻,北匈奴被逼西迁。最后,鲜卑的强大加速了北匈奴的西迁。

匈奴人渐渐开始向西迁移。是因为在匈奴人的北方,是密布森林的西伯利亚,南方是强大的汉,东方鲜卑势力渐盛,所以只能向西方迁徙。从和帝永元三年(公元96年)开始,北匈奴和汉朝交替控制涿鞮、伊吾、车师后部、于阗、于勒山等地。直到公元155年,鲜卑人檀石槐“兵马甚盛,南钞汉边,北拒丁令,东却夫余,西击乌孙,尽据匈奴故地……”,北匈奴才彻底从中国历史上消失。金微山大败后,北单于率部分人众逃遁。此后,匈奴大约在悦般(乌孙地西北)活动。160年到260年的这一百年里,匈奴可能在康居活动。康居在今天哈萨克斯坦中南部,康居大约在如今费尔干那盆地西北830公里处的咸海东畔,大致相当于著名的卫星城拜科努尔附近。北匈奴离开悦般时只有一部分人,另一部分留守悦般,后来被柔然吞并。由于匈奴人的世仇大月氏人在康居的南边建立了贵霜王朝,匈奴人占领康居之后,应该和贵霜王朝经历过一段时间的冲突,匈奴最后放弃康居,继续向西迁徙,很可能也是因为贵霜王朝的压力。

260年,北匈奴继续向西,迁居到葱岭以西的粟特国,占领了这个国家,历经“三世”后征服了阿兰聊。阿兰聊位于黑海北岸的顿河草原,匈奴人离开富饶的粟特,向西迁徙到黑海北岸,有可能是受到强大起来的柔然的压迫。匈奴和阿兰聊的战争,持续了约20年,争夺顿河平原上的牧场。最终匈奴人以强大的骑兵战胜了阿兰人的战车。匈奴征服阿兰后,阿兰人被吸收进匈奴,为匈奴而作战。从而开始了匈奴肆虐欧洲达100余年的历史。综上所述,西迁到中亚的北匈奴由于其自身和外部的原因,使其一直处在动荡迁移之中,而不能向其他游牧民一样定居于一个地区从事农耕和贸易。