具体实施方案：以主力从上郡（今陕西省绥德县）进入河套以北，再以一部分兵力从北地郡（今甘肃庆阳市）出萧关（秦代萧关遗址位于甘肃庆阳环县城北），直插河套以南，歼灭河套地区的匈奴军队。歼灭河套地区之敌后，再分兵两支，主力由河套西北渡黄河，进攻高阙（今内蒙古五原县）与狼山山脉，另一支由河套西南渡黄河，攻占贺兰山脉高地，策应主力。
公元前215年，蒙恬率领30万大军从上郡出发，开始了讨伐匈奴的征程。战役第一阶段的战果有点令人“失望”，面对的都是一些没有军队的部落，都是一些老人孩子女人的部落。
可想而知道，为了对付这些河套地区的匈奴，付出了多少，还专门修了条高速公路，建造粮仓，出动30万大军，只为了对付在河套地区3万兵力的匈奴。轻松夺回河套南部地区的蒙恬明白，匈奴人必定不会甘心失败，将来定会卷土重来，因为河套南部对匈奴人十分重要，是其休养生息之地，是他们关键的一个冬季牧场，相当于吃饭的家伙，夺回这个吃饭的家伙，注定是其必然选择。蒙恬却不想给他们机会，他决定先下手为强。第二年春季，蒙恬率领主力部队渡过黄河，发动了第二阶段战役。秦军虽然是步兵，但依仗其严密的军事组织，精良的远程武器和坚固的铠甲，以惊人的速度向前推进，很快杀入阴山和贺兰山高地，寻找匈奴主力。
激烈的战斗在宁夏和内蒙古地区的黄河上游展开。秦军虽然是步兵，但在数量和兵种上占有绝对优势，而且他们使用的武器，是当时最先进的武器。这种武器就是弩，发射起来密集如雨，而匈奴不但没有这种武器，估计连什么是弩都没听说过。当装载着这种先进武器的重装战车像坦克一样冲入敌阵，再强大的血肉之躯也难以抵挡。
战斗首先由弩兵开始。他们站在体型高大的重装战车上，排成三排，一排发射，一排搭箭，一排上弦。匈奴的骑兵虽快，瞬间就能冲到面前，但弩兵们的速度更快，基本上每两秒就能发射一箭。
这是一个惊人的数字！按这个速度计算，5000名弩手便可在一分钟之内发射50000支箭，在这样的箭雨面前，匈奴骑兵再厉害也是血肉之躯，第一轮攻击尚未结束，其损失就高达三成，其余的见势不妙，纷纷落荒而逃。
匈奴骑兵的骑术虽然高超，但与养马起家的秦人相比并多大优势；匈奴兵使用的武器也不赖，是可以射下大雕的弓箭，但这种被秦军淘汰了的武器，秦军根本没放在眼里，因为在他们射程更远、命中率更高的连弩面前，他们没有办法
何况，面对秦军骑弩兵排山倒海般的追击，匈奴兵只顾逃命，哪里顾得上还手！
经此一战，匈奴遭到沉重打击，被迫退出阴山和贺兰山高地，北撤700余里，再也不敢到阴山以南放牧（汉代贾谊：不敢南下而牧马），此后几十年都不敢再来犯秦。哪怕后来中原再次大乱，匈奴也不敢深入汉境捣乱，一朝被蛇咬，十年怕井绳啊。此战的胜利，对秦王朝的意义非常重大。没有此胜，就没有之后在河南地区设置的九原郡（含三十四县），更没有这个今后抗击匈奴的后方基地。
收复河南之战，也是蒙恬一生中最大的战绩。蒙恬不死，或许秦帝国也不会那么快灭亡了。
遇到秦国的打击下，匈奴人很难展开游击优势秦国前期就是和游民民族一样的以骑兵发家。他们都骑兵遭受到了秦国骑兵的追击伤亡惨重
不得而知的是这场30万大军对战3万骑兵的战争，只是匈奴主力的3万人，其他部落都不知道发生了什么，这场战争是秦国突然袭击，没有给匈奴联络的机会和争斗准备。在古代又没有微信电话啥的，联络只能靠骑兵，等传令兵到了其他部落，战争也就结束了
这场战争让秦始皇明白了匈奴人都恐怖存在，假如给匈奴人机会怕他们卷土重来疯狂报复，对于这个刚统一点国家就是灭顶之灾。他为了这个刚统一民族以后不被匈奴骚扰，付出了惨痛的代价劳民伤财仿造赵国的修建长城连接起来阻挡匈奴铁骑
这就是存在到今天的几千年的万里长城