出使匈奴
汉武帝时期汉朝不断讨伐匈奴，双方多次派使节互相侦察。匈奴扣留了汉使郭吉、路充国等前后十余批人，汉朝也扣留匈奴使节以相抵。天汉元年(前100年)，且鞮侯单于即位，害怕受到汉朝攻击，于是说：“汉朝天子是我的长辈。”送还了之前扣押的汉使路充国等。武帝为了赞许之，于是遣苏武以中郎将的身份，持节护送扣留在汉的匈奴使者回国，并赠送单于礼物，以答谢单于。苏武同副中郎将张胜及临时委派的使臣常惠等，并临时招募士卒、斥候百余人一同前往。到了匈奴，赠送财物给单于。单于越发傲慢，这不是汉所期望的。
单于正派使者护送苏武等，适逢缑王与虞常等在匈奴谋反,暗中策划绑架单于的母阏氏投奔汉朝。正好苏武等至匈奴。虞常在汉朝的时候，与张胜有旧，私下拜访张胜，说：“听说汉朝皇帝很恨卫律，我能替汉朝用暗箭色杀他。我的母亲和弟弟都在汉，希望他们能得到汉朝的赏赐。”张胜答应了他，并送给虞常许多财物。
一个多月后，单于出外打猎，只有阏氏和单于子弟在。虞常等七十余人起事前，一人趁夜逃跑，揭发了他们的计划。单于子弟与他们交战，缑王等战死;虞常被活捉。单于派卫律审理此案。
张胜听到消息，担心和虞常所说的话被揭发，便把事请告诉了苏武。苏武说：“事请已经发生了，一定会牵连到我。如果我受到了侵害，就更加对不起国家了。”于是想自杀。张胜、常惠制止了他。虞常果然供出张胜。单于大怒，召集贵族商议，想杀汉使。左伊秩訾说：“如果有人谋害单于，那要怎么加刑?应该全部招降。”
单于派卫律召唤苏武来受审讯。苏武对常惠说：“屈节辱命，即使活着，有什么面目归汉!”说著拔刀自刺，卫律大惊，抱住苏武，派人骑快马找医生。医生在地挖一个坑，在坑中点火，把苏武放在坑上，敲他的背让淤血流出。苏武本已断气，过了半天才有气息。常惠等人哭泣，用车把苏武载回营帐。单于钦佩苏武的节草，早晚派人探望询问，把张胜监禁起来。
苏武的伤势逐渐好转。单于派使者劝降苏武，并同时审判虞常，想借此使苏武投降。卫律亲手用剑斩杀虞常后，说：“汉使张胜谋杀单于亲近的大臣，应当是死罪，但是单于招募愿意投降的人，赦免其罪。”举剑要砍张胜，张胜请降。
卫律对苏武说：“副官有罪，主管也应当连坐。”苏武说：“我本来就没参与计划，又不是他的亲属，凭什么连坐?”卫律又举剑对着苏武，苏武不动。卫律说：“苏君，我之前背弃汉朝归顺匈奴，有幸受到了单于的恩宠，赐予了爵位和财富，管理数万民众，牛马牲口堆满山，才有像今天这样富贵。苏君今日投降，明日也会跟我一样。
否则是白白拿身体去做野草的肥料，谁会知道啊!”苏武毫无反应。卫律说：“你要是顺着我投降了，我就能和你做兄弟。今天不听吾的我的建议，以后就算想再见我也没们这么容易了。”
苏武骂卫律说：“你为人臣子，不顾恩义，背叛君主和父母，投降蛮夷去做俘虏，我见你做什么?况且单于信任你，让你决定他人的死生，你公平执法，反而想挑起两个君主的矛盾，自己坐观成败。南越国曾经杀汉朝使者，最后被汉朝消灭南越国也成了汉朝的九个郡;宛王曾经杀汉使者，最后被汉朝消灭，他的人头也被悬在北门示众;朝鲜杀汉使者，立即就被灭国了。只有匈奴还没遭到这样的下场罢了。你明知我不降，就是要杀我，令两国开战，匈奴的覆灭就从我开始吧。”
卫律知道苏武不可胁迫，报告了单于。单于越发想使他投降，就囚禁苏武，置于大地窖内，不给他吃喝。天下雪，苏武卧著嚼雪，同毡MAO一起吞下，几日不死。匈奴以为他是神人，就将苏武迁至北海，让他放公羊，说等公羊生小羊才可归汉。同时把他的部下常惠等人安置到别的地方。
上官谋反
昭帝始元七年(前80年)，左将军上官桀、骠骑将军上官安父子与御史大夫桑弘羊、燕王刘旦、鄂邑公主谋反，苏武之子苏元因参与音谋，而被处死。 起初，上官桀、上官安与大司马大将军霍光争权。上官桀父子屡次记下霍光的过失交给燕王刘旦，使刘旦上书昭帝，告发霍光。
又说苏武出使匈奴二十年不肯降。但回到汉朝后，只为典属国。然而霍光属下长史并无功劳，却被升为搜粟都尉，霍光专权放肆。直到刘旦等人被处死，追查同谋者。苏武与上官桀、桑弘羊有旧，燕王又因苏武功高而官小数次上书，其子又参与谋反。廷尉上书请求逮捕苏武。霍光把奏章搁置，只将苏武免官。
宣帝时期
昭帝元平元年(前74年)，宣帝即位。宣帝赐爵苏武关内侯，食邑三百户。后卫将军张安世推荐苏武通悉典章制度、出使持节不降。于是宣帝召苏武在宦者署听候宣召，多次进见。拜右曹典属国。
因苏武是德高望重的老臣，只令他每月的初一和十五日入朝，尊称为“祭酒”。苏武把所得赏赐，全部施送给弟弟和过去的邻里朋友，家中不留一点财物。恭哀皇后父平恩侯许广汉、宣帝舅平昌侯王无故和乐昌侯王武、车骑将军韩增、丞相魏相、御史大夫丙吉，都很敬重苏武。
此时苏武年事已高，宣帝问左右：“苏武在匈奴那么久了，难道还有子嗣吗?”苏武偷过平恩侯许广汉向宣帝陈述：“以前在匈奴发配时，娶的匈奴妇人正好生了一个儿子，名字叫通国，有消息传来，想通过汉使者送去金银、丝绸，把男孩赎回来。”宣帝同意了。
后苏通国随汉使回汉朝，宣帝命其为郎。又让苏贤之子做了右曹。苏武活到八十余岁，宣帝神爵二年(前60年)去世。
