公元前100年，汉武帝为回报匈奴单于“尽归汉使之不降者路充国等”的善意，派中郎将苏武、副中郎将张胜等出使匈奴，赠送单于大批财物。但在完成出使任务准备返国时，匈奴上层发生内乱，苏武的副使张胜牵涉其中，单于借此机会想逼迫苏武投降，为匈奴所用。
单于派卫律来游说苏武，许以丰厚的俸禄和高官，被严辞拒绝。单于命人把苏武关进一个露天的大地穴，断绝食品和水的供应，苏武渴了吃雪，饿了嚼吞毡毛，多日未死。匈奴以为有神保佑，就把他流放到北海没有人烟的地方，让他放牧公羊，并说等公羊生了小羊才能回汉朝。苏武在北海边处境艰难，挖掘野鼠所储藏的草籽充饥，每天拄着汉朝的旄节牧羊，连旄节上的牦牛尾的毛都脱落了。期间单于的弟弟于靬王到北海打猎，发现苏武还活着，便送来了一些食物和牲畜，但于靬王死后，这些财物被偷走，苏武又陷入艰苦的生活。后来单于又派李陵再来劝苏武投降，苏武依然坚守气节，坚决不降。
在苏武被流放北海五、六年之后，单于的弟弟于靬王到北海打猎，对苏武颇为器重，给予他衣服、食品等。于靬王死后，其部落离开。有学者认为，在于靬王的部落在此期间，苏武可能被赏赐了一个匈奴女人，与她生下了后代，名为苏通国。汉昭帝继位后，得知苏武还活着，便派使者到匈奴去，要求单于放回苏武，匈奴谎称苏武已死。后来苏武的随从常惠买通匈奴人，私下和汉使者见面，告知苏武的情况。
汉朝使者用常惠教的计谋说，汉天子在上林苑射猎时，射中一只大雁，雁足上系着苏武的书信，说他在北海。匈奴单于无法再隐瞒，只好放回苏武。苏武在匈奴历经十九年的磨难后，终于回到汉朝，胡须、头发全白了。汉宣帝时，有感于苏武的功劳，将他列入麒麟阁之列，并出钱将苏通国赎了回来，让他在汉朝世代为官。
