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可是公孙敖和李广利他们在攻奴时都遭遇了败仗，公孙敖为了不被汉武帝处罚，故意告诉汉武帝说这次败仗完全是李陵在教导匈奴所致。汉武帝一听自然火冒三丈，立刻杀掉了李陵的全家。此时的李陵听到这件事之后，也没有抱怨汉武帝，而是认为当时投降匈奴，并帮助匈奴训练兵员的李绪害了他，所以将李绪杀了。
由于匈奴单于十分看重李陵，对于他杀李绪的事情也没有追究，而且还将拓跋氏嫁给了李陵，由于匈奴的后代是跟随母性的，所以李陵的后人就成了拓跋部落。而这个拓跋部落又和当地的鲜卑人通婚，进而发展成拓跋鲜卑部落。
在五胡乱华时期，拓跋鲜卑也是其中的重要主力军，杀了很多汉人。正是如此，当时的汉族还是对李陵十分痛恨的，当时的陇西一代的李姓家族也十分羞耻的谈论李陵。
不过李陵的一部分李姓后裔在北周时开始占据了权力中心，其中李穆为北周的佐命功臣和大将军，在公元581年时，杨坚获得了九鼎，于是将李穆封为太师，位列三公。而且根据考证，李渊和李穆属于同宗。所以在唐朝李陵的叛汉开始逐渐被弱化，最起码他是不得已而为之，而且也曾经一心想要回来。
有考证证明，这一部分的后裔有的成为了我国的柯尔克孜族，还有一部分辗转来到当今的吉尔吉斯斯坦并创建了该国，这些国家的一部分黄种人也声称是李陵的后人。