天汉二年（前99年）九月，李陵率五千步兵出居延塞，北行三十日至浚稽山（今蒙古杭爱山脉东南），扎营未稳，便遭遇匈奴单于亲率的三万骑兵。最终以五千步兵对抗匈奴八万铁骑，转战千里，杀伤万计，最终因援绝矢尽而降。

李陵在最后一战中失败的原因主要有以下几方面：

敌我兵力悬殊：

匈奴兵力众多：李陵率领的是五千步兵，而他在浚稽山遭遇的是匈奴单于亲自率领的八万骑兵。在冷兵器时代，骑兵对步兵本就具有天然的优势，无论是机动性、冲击力还是作战的灵活性，骑兵都远胜步兵。如此巨大的兵力差距，使得李陵的部队从一开始就面临着巨大的压力。匈奴可以利用其兵力优势，从多个方向对李陵的部队进行包围和攻击，让李陵的军队难以应对。

缺乏后援支持：

将领之间的矛盾影响部署：最初汉武帝命令强弩都尉路博德作为李陵的接应部队，但路博德不乐意做李陵的后备，找理由推辞，这一行为激怒了汉武帝。汉武帝认为这是李陵与路博德串通不想领兵出击匈奴，于是下令李陵单独出兵。这导致李陵在深入匈奴腹地后，完全没有了后援。

战略决策失误导致孤立无援：汉武帝原本给李陵的任务是观察敌情与吸引匈奴力量，从险要的庶虏鄣出塞，到东浚稽山南面龙勒水一带，徘徊以观敌情，如无所见，则沿着浞野侯赵破奴走过的路线抵受降城休整。但李陵却与匈奴发生了正面冲突且被包围，使得原本就没有安排好的后援问题更加凸显，在战斗最艰难的时候，李陵无法得到任何支援。

叛徒的出卖：

军情泄露：在战斗的关键阶段，李陵军中一个叫管敢的军侯逃到匈奴，将李陵部队 “无援、弹尽粮绝” 的实情告诉了匈奴单于。这使得匈奴单于打消了之前的疑虑，坚定了彻底消灭李陵部队的决心。原本匈奴单于在久攻不下且怀疑李陵有伏兵的情况下，已经萌生退意，但叛徒的出卖让李陵部队陷入了更加危险的境地。

李陵的战术选择存在一定问题：

过度自信与贪功：李陵可能对自己的军事才能和 “以步制骑” 的战术过于自信，产生了贪功的心理。他没有完全按照汉武帝战前的提醒，执行虚张声势、吸引牵制的任务，而是选择了与匈奴主力正面交战。这种战术选择虽然在初期取得了一些战果，但随着战斗的持续，匈奴不断增兵，李陵的部队逐渐陷入困境。

撤退路线选择的失误：在突围过程中，李陵选择的撤退路线也存在一定的问题。他选择向南、居延塞撤退，这条路线虽然有一些地形优势，但也更容易被匈奴骑兵追击和包围。相比之下，按照汉武帝战前的诏令提醒，选择向受降城撤退可能会更安全一些，但李陵可能出于吸引拖住匈奴主力、追求 “中心开花” 的战役意图，选择了相对危险的撤退路线。

物资匮乏：

武器装备消耗严重：长时间的战斗导致李陵部队的武器装备，尤其是弓箭的消耗非常严重。在古代战争中，弓箭是步兵对抗骑兵的重要武器，弓箭的匮乏使得李陵的部队失去了有效的远程攻击手段，只能与匈奴骑兵进行近身肉搏，这无疑增加了战斗的难度和伤亡。

粮草补给不足：深入匈奴腹地作战，粮草补给是一个巨大的问题。李陵的部队在没有后援的情况下，粮草补给无法得到保障，士兵们在饥饿和疲惫的状态下，战斗力也会大打折扣。