複株累若鞮單於繼位後，派兒子右致盧兒王醯（xī）諧屠奴侯到漢朝廷侍奉皇帝，任命且麋胥為左賢王，且莫車為左穀蠡王，囊知牙斯為右賢王。複株累單於同時按照匈奴習俗，娶了後母王昭君，生下兩位女兒，長女雲是須卜居次（公主），小女兒是當於居次（公主）。
成帝河平元年（公元前28年），複株累單於派右皋林王伊邪莫演等人，在正月到長安來貢獻朝見皇帝，貢獻完畢後，朝廷派出使者送他們返回，來到黃河渡口蒲阪。伊邪莫演說：“我要投降漢朝。朝廷接納我便罷，如果不接納我，我即在這裏自殺，絕不再返回了。”使者返回去報告，成帝將此事交予朝中公卿們討論。參加廷議的大臣們有些人說應該按照舊例，接受投降。光祿大夫穀永、議郎杜欽卻認為：“漢朝建國以後，匈奴長期成為漢朝邊患，所以才用金錢、爵位犒賞來降的匈奴人。現在單於已經屈身向漢朝稱臣，漢也把匈奴作為北部藩國來對待，匈奴派出使者來朝賀，沒有二心，漢朝也接受了他們的貢禮，對待投降的匈奴人，應該與過去不一樣。現在已經接受單於送來的貢禮，還要接受他的叛臣，這是接納一夫而失去一國之心，得到有罪之臣，卻斷絕了慕義之君。假若單於剛剛繼位，想親近中國，但不知利害深淺，於是派伊邪莫演前來詐降，來測試漢朝對於單於的態度，接納了叛臣，有虧聖德，敗壞了善行，而使得單於疏遠我們，不再善待我們邊郡的官吏；也或者是單於實施的反間計，想因此而挑起事端，我們接納了叛臣，正好中了單於的圈套，使得單於有了指責我們的理由。這是有關邊境安危的大事，關乎軍隊的調動，不能不慎重考慮。不如不接受匈奴叛臣的請求，以向單於闡明漢朝人做事，心胸坦蕩，敢以日月為信，遏製詐謀之心，永懷親附之意，這樣做，才是上策。”聽了大臣們的奏議，成帝認為說得對。派中郎將王舜前去詢問投降的理由。伊邪莫演說：“我一時狂病發作，胡言亂語而已。”隨後將伊邪莫演送回。返回匈奴後，伊邪莫演官位如故，隻是單於以後不再派伊邪莫演出使漢朝。成帝河平三年（公元前26年），複株累單於上書，請求在河平四年正月到長安來朝見皇帝，成帝同意，複株累單於遂入朝，成帝賞賜複株累單於的禮物，增加了錦繡繒帛二萬匹，綿絮二萬斤，其它與元帝竟寧年間（公元前33年）相同。
複株累單於在位十年，在成帝鴻嘉元年（公元前20年）去世。弟弟且麋胥繼位，為搜諧若鞮單於。
搜諧單於繼位後，派兒子左祝都韓王胸留斯侯到長安來侍奉皇帝，單於任命且莫車為左賢王。搜諧單於在位八年，在成帝元延元年（公元前12年），為了參加元延二年歲首的朝見，提前出發，還沒有進入邊塞，在途中病死。弟弟且莫車繼承單於位，為車牙若鞮單於。
車牙單於繼位後，派兒子右於塗仇撣王烏夷當到長安來侍奉皇帝，單於任命囊知牙斯為左賢王。車牙單於在位四年，在成帝綏和元年（公元前8年）去世。弟弟囊知牙斯繼位，為烏珠留若鞮單於。
烏珠留單於繼位後，任命第二閼氏生的兒子樂為左賢王，任命第五閼氏生的兒子輿為右賢王，派出兒子右股奴王烏鞮牙斯到長安來侍奉皇帝。漢朝也派出了中郎將夏侯藩、副校尉韓容出使匈奴。在當時，成帝的舅舅大司馬驃騎將軍王根兼領尚書事，有人對王根說：“匈奴人居住的地方，有一座高山深入漢地，在張掖郡山上生長著一種奇木，可以製作箭竿，配上鷲羽，就是很好的箭矢，如果占有這塊地方，邊郡將會為此而變得富饒，國家還有拓展土地的實惠，將軍也可以借此顯示功勞，為後世人所敬仰。”王根於是向成帝吹噓得到這座山的好處，成帝也想向單於要這座山，又擔心單於不答應，傷了和氣，還損害朝廷的威信。王根就把這個意思直接告訴了夏侯藩，讓夏侯藩在出使匈奴時，當麵向烏珠留單於請求要這座山。夏侯藩到了匈奴，在與烏珠留單於談話時，帶出這句話，說：“漢人注意到匈奴有一座高山深入進漢人內地，在張掖郡。漢朝有三位都尉在塞上駐紮，幾百名士卒因為天氣嚴寒而受苦，戍守的時間很長。單於應該上書，將這座山獻予朝廷，裁彎取直，這樣可以撤省兩名都尉和戍守的幾百名士卒，以報答天子厚恩，天子也會給予很厚重的賞賜。”烏珠留單於問：“這是天子詔命讓你這樣說呢，還是使者自己的請求？”夏侯藩說：“這是詔命讓我說的，但也是我夏侯藩為單於著想的想法。”單於說：“孝宣皇帝、孝元皇帝哀憐我的父親呼韓邪單於，將長城以北交予匈奴管理。這塊地是溫偶駼王遊牧的地方，我也不知道那裏是一個什麼情況，等我派人再問一下。”夏侯藩、韓容出使後返回。後來又出使匈奴，一到就問起這塊兒地方。烏珠留單於說：“父親兄弟將這塊兒土地傳了五代單於，漢朝沒有提出過要這塊兒地方，怎麼到了我繼位，你們就要這塊兒地方，這是為什麼？我已經問過溫偶駼王，匈奴居住在西部的各位王侯，要用這座山上的木材製作穹廬和車輛，他們倚仗這座山上的林木供應，而且這是先父留下來的土地，不敢再從我手中失去。”夏侯藩回去後，轉任太原郡太守。烏珠留單於派出使者上書，將夏侯藩求地的事情上報朝廷。成帝下詔，將結果通報烏珠留單於，說：“夏侯藩謊稱得到皇帝詔命，擅自向單於要求土地，按照刑罰應該判處死罪，經過兩次大赦，已經下詔將夏侯藩貶為濟南郡太守，不再讓他出使匈奴。”第二年，匈奴在朝廷侍奉的兒子去世，送回去安葬。烏珠留單於又派兒子左於駼仇撣王稽留昆來到長安，侍奉皇帝。
到了哀帝建平二年（公元前5年），烏孫王庶子卑援疐（zhì）翕侯率領部眾侵入匈奴西部邊界，盜竊牲畜牛羊，殺害匈奴的百姓。烏珠留單於得到消息，派出左大當戶烏夷泠率領五千騎兵反擊烏孫人，殺了幾百人，又俘虜了一千餘人，趕著奪回的牛羊返回。卑援疐惶恐不安，派兒子趨逯作為人質來到匈奴。烏珠留單於接受了道歉，並將這次兩國交兵的情況報告朝廷。漢朝派出中郎將丁野林、副校尉公乘音出使匈奴，指責單於動武過分，讓他交還卑援疐做人質的兒子。烏珠留單於接受詔命，放回了烏孫國的王子。
哀帝建平四年（公元前3年），單於上書朝廷，願意在建平五年來長安朝覲皇帝。當時哀帝正患有疾病，有人說匈奴從上遊來，會帶來攜有巫術的人，在黃龍、竟寧年間，烏珠留單於來到長安朝見皇帝，中國兩次都有不吉利的事情發生（宣帝、元帝都是在當年駕崩）。哀帝因為此事而為難，就讓朝中的公卿們討論，也有人認為單於來長安朝覲，隻是空耗國家的金錢財物，這一次可以拒絕單於朝貢。烏珠留單於派來的使者因此而告辭。還沒有走，黃門侍郎揚雄為此事而上書，諫言道：
臣在《六經》中讀到：治國之道，貴於未亂；兵家之勝，貴於未戰。二者所重視的，均是從細微末節做起，關乎的卻是事物的本質，不能不慎重對待。而今單於上書，請求來長安朝覲皇帝，朝廷沒有答應，將單於的朝覲婉言謝絕，臣愚以為，漢朝與匈奴之間，將會因為此事而出現裂痕。作為北方夷狄，在五帝那個時代，都難以讓匈奴臣服，三王也難以治理匈奴，不能因為此次這件事情，而讓雙方產生猜忌。對此，臣不敢談的太遙遠，謹以離漢朝最近的秦朝為例：
當年，秦始皇何等強盛，蒙恬將軍何等威風，率領甲士四十餘萬，仍然不敢跨越黃河，隻能修築長城，阻擋匈奴入侵。在漢朝建國初年，以高祖之神威，率領三十餘萬漢軍，卻最終被困於平城，戰士們七日得不到食物。在當時，多少奇譎詭詐的謀士，為高祖出謀獻策，最終也隻是狼狽脫身，世人凡知道此事的，莫不張口結舌，感歎僥幸。此後，高皇後曾經遭受匈奴羞辱，群臣在朝議時，樊噲奏請以十萬漢軍橫掃匈奴，季布說：“樊噲當麵欺詐，應該殺頭，以免阿諛誤導陛下！”大臣們在當時，也隻能以權宜之計，卑言化解危機，此後匈奴稍微收斂，中國也稍微太平。在文帝朝，匈奴肆虐邊境，匈奴的偵察騎兵竟然敢深入進漢朝內地，抵近皇帝休息的雍縣甘泉宮，京師為之震動，文帝調動三位將軍，駐紮在細柳、棘門、霸上，不得不謹慎防禦，前後幾個月，才渡過這場危機。武帝即位，設計在馬邑圍殲匈奴，誘使單於上鉤，派出韓安國，率領三十餘萬漢軍埋伏在馬邑周圍，後來被匈奴識破，計劃落空，徒耗費大量錢財，興師動眾，卻勞而無功，一個胡虜也沒有看到，更何況軍臣單於本人！再後來為了社稷安危，為了後世謀劃太平，武帝大肆舉兵，派出幾十萬大軍，詔命衛青、霍去病為漢朝將軍，前後十幾年。才有了橫渡西部黃河，跨越大漠戈壁，踏破寘顏山脈，奔襲單於王庭，窮追猛打，直抵漠北極地，追亡逐北，狼奔豕突，封狼居胥山、禪姑衍山，飲馬瀚海岸邊，捕獲匈奴名王貴人，前後多達幾百人。從此以後，匈奴恐懼，請求和親，可是最終還是沒有臣服於漢朝。
為什麼前朝幾代人要花費如此大的力量，不惜讓無辜百姓風餐露宿，稱雄於荒漠戈壁，追逐於狼望之北呢？正因為先帝考慮到，為消除後顧之憂，不得不一勞永逸，傾全國之力，為求得後世長久的安寧。因此才有：使用漢軍百萬雄師，用以搏擊餓虎之爪牙，轉運府庫錢財糧餉，用以填塞廬山之深淵，卻始終不感到懊悔。到了宣帝本始初年（公元前74年），匈奴又生出乖戾之心，妄圖劫掠烏孫國，襲擾漢公主，漢朝征調五位將軍，率領十五萬騎兵，反擊匈奴南部，長羅侯率領烏孫國五萬騎兵，攻擊匈奴西部，隻是按照預訂計劃，抵達目的地後，即刻返回，鮮有收獲。但仍然展示了漢朝武威，表明漢軍如風馳電掣般，敢於迎戰一切來犯之敵。此次征戰空去空回，還殺了兩位將軍。夷狄仍然不肯屈服，中國還是不能高枕無憂。到了宣帝元康、神爵年間（公元前65-58年），漢朝中興，教化神明，鴻恩溥洽，匈奴內部卻發生了內亂，五位單於爭位，日逐王、呼韓邪單於先後率領部眾歸降漢廷，願意俯首稱臣，漢廷對於匈奴仍然是以羈縻為主，沒有當作臣下來看待。
從此以後，匈奴來朝，一概不拒，不來也不勉強。為什麼？夷狄殘忍凶狠，天性使然，匈奴人體態魁偉，恃力負氣，很難以教化讓他們向善，他們隻願意服從暴力，其桀驁不馴，難以馴服，由來已久。而今匈奴願意俯首稱臣，真可謂是曠古難有之機遇。因此在匈奴沒有臣服之前，漢軍隻能是勞師遠征，傾盡全國的財力物力，伏屍流血，破堅拔敵，想當年大漢抗擊匈奴是何等地艱難。匈奴現在既然已經俯首稱臣，即應該撫恤安慰，互送禮物，以漢朝的威儀，讓匈奴俯仰隨和，這樣做才能夠體現漢朝的懷柔政策。朝廷此前也有屠戮大宛國之城垣，踏平烏桓國之堅壁，深入姑繒夷之堡壘，踐踏蕩姐羌之牧場，斬割朝鮮國之旗旃，掃蕩兩越國之戰績，時間短的不過旬月之間，長的也不過半年之勞，即已經犁其庭，掃其穴，在蠻夷故地設置漢朝郡縣，風卷殘雲，沒有後顧之憂。隻有北狄不能這樣做，因為他們才真正是中國的宿怨頑敵，三陲難以與其相比，前代幾朝皇帝為此而嘔心瀝血，對待單於朝覲之事，絕對不能掉以輕心。
而今匈奴單於願意向心歸義，誠懇地向中國表達睦鄰友好的願望，離開匈奴王庭，不遠萬裏，來到長安朝見皇帝，這是前代幾朝皇帝早就想實現，而沒有做到的事情，在神靈護佑下，即使國家花費錢財再多，也不能阻止。怎麼能夠以所謂不吉利，而輕率地拒絕單於朝貢的請求，對於單於的誠意漠視罔顧，讓單於遙遙無期的等待，將以往漢廷給予匈奴的恩惠棄之如敝屣，為將來埋藏下難以估量的禍患！以輕率的態度慢待單於，造成裂隙，使得單於心懷怨言，背棄此前交好的承諾，借我們曾經講過的友好言辭，將責任歸咎於漢廷，而後絕交，再沒有北麵稱臣的願望，施以軍威，難以製伏，曉諭善言，難以理解，豈不是為後世人又留下禍患！明者視於無形，聰者聽於無聲，凡事要料想於未然，讓蒙恬、樊噲這樣的猛將，不再有施展武功的機會，棘門、細柳的軍備，不再有驚慌失措的布置，馬邑的圍殲戰略，不再有安排實施的良機，衛青、霍去病的稱雄，不再有奮臂攘拳的可能，五位將軍的威風，不再有叱吒風雲的機遇。否則，一旦漢匈再次產生猜忌，盡管智者勞心於內，辯者車騎於外。也難以消弭未來的禍患。前代幾朝皇帝之所以鑿空西域，遏製車師，在西域的窮鄉僻壤設置維護三十六國的都護府，每年花費達億萬金錢，難道這樣做，僅僅是為了康居國、烏孫國，擔心他們會跨越白龍堆，侵犯漢朝的西部邊界嗎？當然還是為了製伏匈奴。百年勞苦，一旦盡棄，為將來留下禍患，再要花費十倍的力量，去加以彌補，臣真地為國家如此輕率地處理此事，而感到不安。希望陛下稍加留意，能夠在未亂未戰之前，防止禍患的發生。
哀帝讀了上書，幡然醒悟，立即召回匈奴使者，更改回答單於的書信，允許單於前來長安朝覲皇上。同時賜予楊雄絲帛五十匹，黃金十斤。烏珠留單於還未動身，不巧生病，又派出使者前來解釋，願意明年前來朝覲。按照舊例，單於入朝，跟隨的名王以下官員和從者，有兩百餘人。單於上書說：“蒙天子神靈，匈奴人民繁育旺盛，此次來，願意率領五百人入朝，以彰顯天子的聖德。”哀帝也同意了。
哀帝元壽二年（公元前1年，當年年末哀帝駕崩），烏珠留單於來到長安朝見皇帝，哀帝以太歲星出現，須加以厭勝的緣故，將單於安排在上林苑蒲陶宮居住。囑咐接待人員對單於此次來朝貢，要格外禮遇，讓單於感受到皇上的恩德。朝廷此次賞賜，增加的衣物有三百七十套，錦繡絲帛三萬匹，綿絮三萬斤，其它賞賜與河平年間一樣。朝見完畢，哀帝派出中郎將韓況護送烏珠留單於返回。一直將單於送出邊塞，到了休屯井，向北渡過車田盧水，一路上風塵仆仆。韓況等人返回時，糧草不足，烏珠留單於補充他們返回的給養，前後經過五十幾日，韓況等人才返回長安。
單於此次回到匈奴，哀帝讓稽留昆跟隨烏珠留單於一起回國，抵達王庭後，烏珠留單於派稽留昆與同母哥哥右大且方和妻子到長安來侍奉皇帝。返回之後，又派右大且方的同母哥哥左日逐王都和妻子到長安來侍奉皇帝。在當時，已經到了漢平帝朝，平帝年幼，太皇太後在朝中掌權，委托新都侯王莽處理朝中的一切政務，王莽想取悅太後，就對太後說，漢朝的威望與聖德已經超過以往，王莽同時暗示烏珠留單於，派王昭君生的女兒須卜居次雲來長安侍奉太後，王莽給予匈奴非常豐厚的賞賜。
在此前後，恰好西域的車師後王勾姑、去胡來王唐兜怨恨漢朝派往西域的都護、校尉，車師後王勾姑、去胡來王唐兜帶著妻子兒女，以及國內民眾逃亡到匈奴投降（詳情記載在《西域傳》中）。烏珠留單於將他們安置在左穀蠡王的領地，派出使者向漢廷上書，講明情況：“臣已經接受了車師國的來降人員。”朝廷派出中郎將韓隆、王昌、副校尉甄阜、侍中謁者帛敞、長水校尉王歙出使匈奴，告知單於，說：“西域諸國，已經歸屬於漢朝管轄，匈奴不應該再接受西域的叛逃人員，應該將他們遣送回國。”烏珠留單於說：“孝宣皇帝、孝元皇帝哀憐匈奴，製定條約加以約束，長城以南歸天子管轄，長城以北由單於管轄。有敵人侵犯邊塞，則相互通報；有來投降的人，不能接受。臣知道父親呼韓邪單於蒙受皇上無量恩德，臨死前曾遺言給我們，說：‘有從中國來降的人，不能接受，要送回邊塞，以報答天子厚恩。’原來考慮西域是外國，我們才接受他們。”漢朝使者說：“匈奴骨肉相殘，國家幾乎滅亡，蒙受中國大恩，才渡過危機，僥幸存續，妻子兒女得以保全，世代繼承祖業，應該報答皇上的厚恩。”烏珠留單於叩頭謝罪，將兩位俘虜交予使者。朝廷下詔，派中郎將王萌在西域惡都奴邊界上接受叛王。單於派出使者送到邊界，請求漢朝赦免他們的叛逃罪行。使者報告朝廷，朝廷下詔，不能赦免，遂將兩位國王斬殺，而後曉諭西域諸國王，以示警戒。並且與匈奴約定四條：中國人逃亡到匈奴的，烏孫國人投降匈奴的，西域諸國佩帶中國授予的印綬，投降匈奴者，還有東部烏桓國投降匈奴者，均不能接受。又派出中郎將王駿、王昌、副校尉甄阜、王尋出使匈奴，向單於頒布這四條新約定，同璽書一起封在信函中，交付單於，詔令照此執行，同時收回原來宣帝與匈奴約定的封函。在當時，王莽奏令中國不得取兩個字的名字，又派出使者出使匈奴，曉諭單於，應該上書，遵從漢朝的教化，姓後隻使用一個字的名字，漢朝將會給予厚賞。烏珠留單於聽從了意見，上書說：“幸得以作為漢朝藩臣，很樂意享受太平聖製，臣原名囊知牙斯，現在更改名字為知。”王莽聽後大喜，告訴太後，派出使者回複，王莽給予很厚重的賞賜。
漢朝頒布了新四條約定後，都護烏桓的朝廷官員此後告訴烏桓國民眾，不能再向匈奴上繳皮、布稅。匈奴按照舊例，派出使者到烏桓國來收繳賦稅，匈奴的人民、婦女想到烏桓來做買賣的，也隨同前往。烏桓國百姓拒絕上繳賦稅，說：“奉漢天子四條詔令，不應該再向匈奴交稅。”匈奴使者聽後大怒，遂逮捕烏桓首領，綁著懸吊起來。首領的兄弟大怒，合夥殺了匈奴派來的使者和其他官屬，把來做生意的婦女及帶來的馬匹扣留。烏珠留單於聽到消息後，派出使者調動左賢王的軍隊進入烏桓，指責他們殺害匈奴使者，攻擊烏桓人。烏桓人嚇得四散逃亡，有的跑往山上，有的跑到東邊的堡壘裏，躲藏起來。匈奴殺了烏桓的一些平民百姓，將上千烏桓婦女兒童擄掠帶走，安排在東部左地，並且告訴烏桓人，說：“帶馬匹、畜皮、布匹來贖這些人。”烏桓人派這些人的親屬，有兩千多人帶著財物，牲畜前來贖人，匈奴留下財物，卻不肯放人。
王莽篡漢後，在始建國元年（公元9年），派遣五威將王駿帶領甄阜、王颯、陳饒、帛敞、丁業六人，出使匈奴，帶著很多金錢、絲帛，送予單於，向烏珠留單於曉諭，新朝已經接受天命代漢，現在要交換單於手中原來漢朝封授的璽印。原印文是“匈奴單於璽”，王莽更改為“新匈奴單於章”。將軍們到了匈奴，授予單於印綬，詔令單於上繳原來的印綬。烏珠留單於再拜受詔。譯者上前，要解下舊的印綬帶走，單於舉起雙臂正要繳交印綬。左姑夕侯蘇在一旁對單於說：“沒有看到新的印文，先不要交還舊的印綬。”烏珠留單於遂放下手來，沒有將舊的印綬摘下。請使者先到穹廬中休息，單於上前為將軍們敬酒。五威將軍說：“舊印綬要快點交上來。”烏珠留單於說：“好的。”又要舉臂讓譯者解下印綬。蘇又在一旁勸止，說：“還沒有看到印文，先不要給。”單於說：“印文還會有變嗎！”遂將印綬解下，奉上新朝來的使者，將軍們收下印綬。烏珠留單於佩帶上新的印綬，也沒有看印文，眾人一直吃喝到深夜才散。右將軍陳饒對其他將軍說：“在此前姑夕侯一直在懷疑印文，幾次讓單於不要解下印綬。如果單於現在看到了印文，發現印文已經改變，一定會前來索取原印，這不是三兩句話就能夠解釋清楚的。到時候舊印綬得而複失，有辱這次出使的使命，那麼罪就大了。不如將原印綬就此椎破，不要留下禍根。”眾將軍猶豫不決，沒有人回應。陳饒，是燕地人，做事情堅決果斷，隨即拿起斧子，將舊印椎壞。第二天，烏珠留單於果然派右骨都侯當來告訴將軍們：漢朝賜予單於的印綬，印文是‘璽’不是‘章’，現在的印文上麵，沒有‘漢’的字樣，匈奴單於以下諸王手中的舊印都有‘漢’的字樣，而且鑄造的印文是‘章’。現在的新單於印，上麵去掉了‘璽’，換上了‘章’，‘漢’換上了‘新’，與單於的臣下沒有區別，還是願意要回舊印。將軍們將舊印拿給右骨都侯看，對他說：“這是新室奉天承運，順應上天製作的新印，舊印已經由將軍們做主破壞了。單於應該順應天命，按照‘新室’的製度行事。”當隻好回去報告，烏珠留單於知道事情已經無可挽回，而且將軍們帶來的禮物又很多，隻好派弟弟右賢王輿帶著馬、牛，跟隨著將軍們入朝謝恩，還是上書，請求授予有原來印文的璽印。