为解除匈奴对秦的威胁，王离受命率30万大军攻打匈奴。
秦军从上郡北出长城攻取河套平原。匈奴之人全是骑兵，且弓马娴熟。
两军对峙，此时正值秋季，草原荒草遍野。遇火则着。
王离在战前命士兵皆带火药散于地面，两军交锋之时，秦军假装败退，匈奴兵则尾随追来。
等匈奴兵全部进入秦军撒火药之地时。
王离下令放火箭，顿时火药劈里啪啦的炸起，再加上草原上的草便于燃烧，顿时火光冲天。
匈奴兵一时间乱做一团，秦军则开始反击，匈奴败逃。
秦遂取河套以北之地。王离军又北渡黄河，取高阙，攻占阳山、北假。
匈奴不敌，向北而去，尽出秦地。
这场反击战，解除了匈奴贵族的侵扰与破坏，“悉收河套以北之地”，使河套内外，大河南北的广大地区，在一个相当长的时间内摆脱了兵祸的灾难。
为巩固河套以北地区，二世皇帝还下令蒙恬与其所率之军驻守北境。
沿河套置44县，移民垦守。
又在此地设九原郡。（三国第一猛将：吕布便出生在九原郡）
此战胜利，张良与那卢生的火药发挥了巨大作用。
一战使匈奴不敢南下而牧马，自此与大秦井水不犯河水！
终秦一统之前，再也没有对秦南下过。
二世皇帝听得胜利的消息，欣喜若狂，和李斯等人大开庆宫宴。
二世又命徙去大批刑徒，“使这些地方初具县的规模”。后来又进一步增加了徙边的人数。
除了大批刑徒外，二世皇帝还鼓励一般民众移居边地。又从秦地徙民三万家至北河、榆中定居，凡是去了的，均“拜爵一级”。
这些迁去的民众与刑徒，一面屯垦，一面戍边，对于开发北方边地，充实武备，发挥了重要作用。
因匈奴不断有小股部队骚扰，二世皇帝考虑到北面既有的长城，再去深入漠北讨伐匈奴也得不偿失。
便命王离着手筑城、把燕赵秦等地之长城在始皇帝的基础上再加高。又命齐、楚、燕地抽出百姓去长城筑城。
王离主持修筑西起陇西临洮，东至辽东的万里长城，把原燕、赵、秦长城再次加高。
长城利用地形，藉着天险，设置要塞，有力的遏制了匈奴的南进。因天下各方都已平定，匈奴只是驱逐于北。
为了有效的运送军队粮草到长城沿线，二世皇帝在李斯的建议下，再次征调齐楚之民括直道，从九原郡直达咸阳甘泉宫，截断山脉，填塞深谷，全长一千八百里，长城沿线若有匈奴大军入侵。秦军可延直道迅速增援。