仪佑十三年公元229年3月，吴雨航休整数月后，见春暖花开、河溪化冻，决定再次征讨匈奴，一雪前耻。这次，他兵分三路，令延平王吴泽率军七万出云中，长广王吴休率军七万出玉门关，大司马赵坻率军十万出洛阳，大举进击匈奴。匈奴单于纳提接到战报后，立即整军备战。纳提认为赵坻其人作战经验不足，必然急于建功。决定先集中兵力打击中路吴军，只要中军主力一垮，左右路吴军定然撤兵。纳提不断派出小股部队骚扰赵坻大军，同时，收缩兵力，避免与吴军左右路大军接战。果然不出纳提所料，赵坻求战心切，下令全力追击匈奴军。吴军连续奔驰了七昼夜后，终于在布尔干追上了匈奴人。可是吴军到了一看，他们已经被匈奴人给包围了。纳提集中了三十万匈奴主力与赵坻决战，吴军由于连日追击，疲惫不堪，再加之兵力悬殊，不到一个时辰便被匈奴人杀得四散而逃。赵坻亲自率军突围，却被匈奴人用乱箭射回。激战三个时辰后，吴军终因突围不成、外援不继全军覆没，赵坻也死于乱军之中。<p>

布尔干之战后，十万吴军精锐阵亡。吴泽和吴休听说后，连忙撤军固守大营，不敢出击。吴军的畏匈情绪高涨，只要谈及匈奴人，便吓得发抖。吴雨航接到败报后，暴跳如雷，严令吴军各部数月间一定要打出几场胜仗来，鼓舞士气。可是吴军各路将领都不敢轻易出兵，他们对于匈奴铁骑，只有招架之功，毫无还手之力。在此役后的一年多的时间中，吴军只守不攻，匈奴人已经将战争的主动权牢牢地抓在了自己的手里。<p>

可是战争并不是由失败者的那一方来主导的，很快匈奴人又大举南下，肆虐中原。仪佑十四年公元230年4月，蒙古高原遭遇了一场暴风雪，许多牲畜被冻死，匈奴人的生活遭到了严峻的挑战。纳提单于决定南下中原，从汉人手中得到他们得以熬过春天的东西。4月10日，纳提亲率二十万铁骑由河套南下，迅速攻占了太原。而后，他兵分五路，下令直取吴都洛阳。匈奴人早就听说洛阳藏有很多财富，几辈子都花不完，一听说单于下令攻打洛阳，个个兴奋不已。匈奴军的大举南下，沿途吴军非败即逃，伤亡惨重。6月3日，纳提单于所部三万人陈兵黄河北岸，吴朝朝野震惊。吴雨航更是大骂“匈奴人欺朕久矣！朕定要让他们有来无回！”<p>

6月5日，吴雨航集中了四十万御林军，御驾亲征，誓与匈奴人决一死战。纳提单于集中兵力，准备在黄河北岸消灭吴军主力。6月8日，两军于济源展开决战。两军从黎明时分杀至夕阳西下，二十万匈奴军与四十万吴军打了个旗鼓相当，战场血流成河、尸积如山，惨不忍睹。当晚，纳提单于亲自挑选了三千敢死之士，组成突击队，偷袭吴军大营。吴雨航血战一天，劳累不堪，哪里还会想到匈奴人会来偷袭。吴军猝不及防，在睡梦中被惊醒，连忙迎战。但是慌乱之间难以组织起有效的抵抗，吴军奋战至天明，伤亡惨重。吴雨航狼狈率军逃到渡口，可是发现渡船根本不够。吴军竞相争着上船，导致很多船超重沉了下去。吴雨航看到后方浓烟滚滚，下令开船。匈奴人万箭齐发，吴军纷纷中箭倒地。剩下的没有来得及渡河的吴军被匈奴人驱赶进黄河之中，溺水而死者达五万之众。纳提单于下令向河中放箭，吴军中箭掉落河中者又达数万，黄河为之变赤。吴军经此大败后，军力大损，四十万吴军回到洛阳的不足十万，大量粮草辎重被匈奴人缴获，运回漠北。纳提单于见渡船全部被吴雨航带到对岸去了，孤军深入恐怕会有不测，况且此次的战利品可以熬过这个春天了。遂于6月15日班师，撤回漠北。<p>

济源之战后，吴雨航被吓个半死。他再也不敢对匈奴用兵了，积极修筑防御工事，招募新兵、重整军备，以图与匈奴持久抗衡。<p>