一天，冒顿跟随头曼单于打猎，途中，冒顿用响箭直接射击头曼单于的头，冒顿的左右见状，也跟着用响箭射击头曼单于的头。就这样，头曼单于惨死在自己大儿子的响箭之下。
头曼单于死后，冒顿把他的后母和弟弟以及那些不服从的大臣全部杀掉后自立为单于。
冒顿自立为单于时，东胡已经非常强大，听说冒顿杀父自立，东胡王便派使者对冒顿说想要得到头曼的千里马。冒顿问群臣，群臣都说：“千里马是匈奴的宝马，不能给东胡人。”冒顿却说：“既然我们和人家是邻国，怎么能吝惜一匹马呢？”便把千里马给了东胡人。
东胡人以为冒顿怕他们，过了一段时间后，又派使者对冒顿说，想要单于的一个阏氏，冒顿又问左右大臣，左右大臣都发怒说：“东胡人好没有道理，竟然想要阏氏，我们应该出兵攻打这种贪得无厌的人。”冒顿说：“怎么可以为邻国吝惜一个女人呢？”于是又把自己喜爱的阏氏送给了东胡人。
东胡王因此愈来愈骄蛮，认为匈奴软弱可欺，便派兵准备进犯匈奴。东胡与匈奴之间有一块空地没人居住，但这地方有一千多里，双方都在这空地的两边修有哨所。东胡派使者对冒顿说：“匈奴同我们交界的哨所以外的空地，你们匈奴人不能去，我们要占有它。”冒顿征求群臣意见，群臣中有人说：“这是被丢弃的空地，给他们也可以，不给他们也可以，不如给东胡，反正这也是一块无用之地。”冒顿听后大怒，对群臣说道：“土地是国家的根本，怎么可以随便给他们呢！”然后把那些说可以把这片土地给东胡人的大臣全部杀了，还亲自率领匈奴兵袭击东胡，并严令所有人，如有后退的一律杀头。
东胡人根本没把匈奴人放在眼里，一点都没有防备，和冒顿率领的兵马一接战，东胡兵便大败，东胡王也被杀死，匈奴人还俘虏不少了东胡百姓，夺得大量东胡人的牲畜财产。返回匈奴后，冒顿又出兵攻打西边的月氏，吞并了南边的楼烦和白羊河南王，从而完全收复了秦王朝派蒙恬从匈奴人那里夺去的土地。
再后来，冒顿又征服了北方的浑庚、屈射、丁零、鬲昆、薪犁诸国。有了这些战绩，匈奴的贵族、大臣才心悦诚服地服从冒顿，认为冒顿单于勇敢贤能。
此时正是刘邦和项羽相互抗争，中原地区被战争搞得百业凋敝，全部人众都疲惫不堪的时候。正是因为这个原因，冒顿才能独自强大，拥有能拉弓射箭的军队三十余万。
从淳维到头曼前后共一千多年，在这一千多年时间里，匈奴的势力时大时小，经常离散分化，所以他们的世系完全无法依次排列出来。冒顿当单于时，是匈奴势力最强大的时候，北方夷人完全被匈奴人统治，也成为南方的中国最大的威胁。因为经常和汉王朝接触打交道，匈奴人的世系及官位、名号才被记录下来。
匈奴设置了左、右贤王，左、右谷蠡王，左、右大将，左、右大都尉，左、右大当户，左、右骨都侯等官职。匈奴人把“贤”称为“屠耆”，所以常常让太子做左屠耆王。从左、右贤王以下直到当户，官职大的拥有万名骑兵，小的也有数千骑兵，共有二十四位官长，号为“万骑”。大臣的官职是世袭的。呼衍氏、兰氏，后来又有须卜氏，这三姓是他们的贵族。左方的王和将居住在东方，直到上谷郡（今河北怀来县一带）以东，东边与秽貉（今吉林市龙潭山一带）和朝鲜接界。右方的王和将居住在西方，直到上郡（今陕西中北部及毗邻内蒙古部分地方）以西，和月氏、氏、羌接壤。而单于的王庭所在地一直延伸到代、云中两郡。他们各有自己的分地，追寻水草而迁徙。左、右贤王和左、右谷蠡王是最大的王，左、右骨都侯辅佐单于治国。二十四官长也各自设置千长、百长、什长、裨小王、相、封都尉、当户、且渠等属官。
每年正月，在单于的王庭都有小聚会，并且举行祭祀；五月，在茏城（今张家口市张北县野狐岭一带）有大聚会，祭祀祖先、天地神、鬼神；秋天，马牛肥壮时，在蹛林(今蒙古国杭爱山北侧一带）也有大集会，主要是考核和计算人口及牲畜的数目。
匈奴的律法规定，有意杀人或将刀剑拔出刀鞘一尺就要判死刑，犯盗窃罪的没收家产，犯罪轻者处以压碎骨节的刑罚，重者处死，坐牢最久不过十天。
单于早晨走出营地去拜初升的太阳，傍晚拜月亮。就坐时，年长的在左边，并且面朝北方。匈奴人崇尚戊日和己日。他们安葬死者，有棺椁、金银和衣裘，但没有坟和碑以及丧服。单于死后，他所亲近和宠幸的大臣妻妾都要跟随陪葬，陪葬人数多至数十甚至上百人。准备打仗时，要先观察星月，如果月亮圆满就进攻，月亮亏缺就退兵。匈奴人在攻伐征战时，无论是杀死敌人还是俘虏敌人，都赏赐一壶酒，所缴获的战利品也分给他们，抓到的人给他们做奴婢。所以打仗时，每个匈奴人都会自动寻求自己的利益，只要一见到敌兵，会象鸟儿逐食一样，群起而逐之。如果遇到危险或失败，队伍很快就瓦解，如同云雾消散。战争中谁能将战死的同伴尸体背运回去，就可得到死者的全部家财。
以上就是《史记·匈奴列传》中记载的有关匈奴历史演变和历史特点的部分内容。《史记》中其他有关匈奴的内容，多数是刘恒之后发生的事，为了不让历史混乱，这里不再引用介绍。
由于匈奴人是逐水草而居的马背民族，来如风去如影，时常深入汉民族境内抢掠财物和人口。抢掠后利用马匹奔跑迅速的优势，很快逃离汉境。汉民族以农耕为主，定居生活，平常的心思主要用在耕种上。而匈奴人因为以游牧为生，平常心思都用在射击猎杀上，因而善于击杀，精于骑射，这对以定点居住、精于耕种的汉民族来讲，是极大的反差，也是最大的威胁。匈奴壮大以后，不仅对汉民族，就是对匈奴周边的其他民族都是巨大的威胁。不管哪个朝代，就是汉民族境内无事，匈奴人都会时不时侵入汉境抢掠，汉境内有事时，他们更是趁火打劫，伺机大肆侵扰抢掠。汉民族国力不强时，往往只能被动应对，没有抵御的根本办法。就是强势如秦始皇，也只能在汉匈边境修筑长城，以阻拦匈奴人的入侵，被动防御。