崛起于大漠南北的匈奴政权，出于其侵略的天性，在长达三百年的岁月中，尽管也有过“和亲”等相安无事的时期，但总体上是南下侵扰不断。一部汉匈关系史，实际上就是一部侵略与反侵略的战争史，经历了西汉王朝、新莽政权、东汉王朝三个朝代，出现了三个时期。西汉初年至公元前140年，以“和亲”为主要形态的消极防御时期。汉武帝登基至西汉末年，组织大型战役形成战略反击时期。新莽政权至公元91年，进入迫使匈奴西迁的战略进攻时期。在各个时期中，秦直道都一直发挥重要的军事作用，只是随着匈奴西迁、国都东移等地缘格局的变化，功能有所调整而已。
西汉初年至公元前140年，以“和亲”为主要形态的消极防御时期。
秦末汉初，杀父自立的冒顿单于，趁中原内乱无暇顾及边疆的机会，积蓄起力量开始四面出击。东破东胡，其残部退守乌恒山，因以为号，后来改称鲜卑，据说得名于所居之地的山名。西击月支。北服浑庾、屈射、丁零、鬲昆、薪犁五国，今可考知者仅为丁零，生活在俄罗斯贝加尔湖附近。南并楼烦、白羊王与汉故关河南塞，至朝那、肤施。由于不断扩张，形成了控地东尽辽河，西逾葱岭，北抵贝加尔湖，南界秦昭王所修长城的广大疆域，被称为“百蛮大国”，出现了“诸引弓之民，并为一家”的强盛局面。
西汉立国之初，就碰上了一个亘古未有的强大对手。汉高祖六年，匈奴围攻马邑（今山西省朔州市）。次年进攻晋阳（今山西省太原市），汉高祖刘邦亲率三十万大军迎战，在平城白登山（今山西省大同市）被匈奴围困七天七夜，经厚贿冒顿单于的阏氏（匈奴称妻妾为阏氏），方得逃脱。此后，处于强盛之势的匈奴愈发不将西汉王朝放在眼里，时常南掠。时值西汉王朝初建，承接秦末衰败的局面，国家财政特别匮乏，皇帝乘坐的车都配不齐四匹相同颜色的马，有的将相还要乘牛拉的车，百姓家中没有储存的粮食，社会经济一片凋敝，加上内部统治不巩固，无力军事反攻，只得采取“和亲”的妥协策略。
尽管汉匈和亲，但匈奴攻掠从未有过停止，百约百叛，时时犯边。《史记·匈奴列传》记载了从公元前201年到公元前114年的匈奴六次入侵。汉高帝六年，匈奴大举围攻马邑。汉高帝七年，匈奴向南越过句注山，进攻太原，兵至晋阳城下。汉文帝三年，匈奴右贤王入居河南地，侵掠上郡保护边塞的蛮夷。汉文帝十四年，匈奴老上单于率十四万骑兵进入朝那、萧关，杀死北地都尉孙卯，掠走许多百姓和牲畜，出奇兵烧毁了今陕西省陇县境内的回中宫，侦察兵到达了雍县（今陕西省凤翔县）和甘泉宫。汉文帝后元二年后，每年侵入边境，杀害掠夺许多百姓和牲畜，云中、辽东两郡受害最严重，连同代郡共计万余人被杀害或虏掠。汉文帝后六年，匈奴各派三万名骑兵，大举入侵上郡、云中郡，杀死掠获大量百姓和财物而归。
汉朝对于扰边行为采取以忍为上的策略，对于严重的入侵，则恢复到秦始皇以前所采取的消极防御战略，这从《史记·匈奴列传》的三次战争记载中不难看出。公元前177年，匈奴右贤王入居河南地，汉朝派丞相灌婴率八万五千战车和骑兵，坐镇高奴，进行防守，右贤王撤出塞外，遂撤回了进攻匈奴的部队。公元前160年，匈奴铁骑十四万入侵朝那。汉朝派中尉周舍等集结千辆战车十万骑兵，驻扎长安旁防备匈奴来犯，另派五位将军率战车骑兵攻打匈奴，老上单于留在塞内月余才撤离，汉军将其逐出塞外立即班师回朝。公元前158年，匈奴大举入侵上郡、云中郡，汉朝派三位将军分屯北地、句注、飞狐口，同时又派三位将军率军驻扎长安附近以备胡寇。“数月，汉兵至边，匈奴亦去远塞，汉兵亦罢”。
在匈奴频频发动进攻的背景下，朝廷几乎没有主战派，都在防守上做文章。汉文帝时的政论家贾谊提出“五饵三表”政策，五饵就是用声、色、狗、马的手段来引诱匈奴，让其眼、耳、口、腹、心产生嗜好，三表就是用仁、义、信三种策略招徕安抚，其实质内容就是用汉贵族的生活方式和各种优待政策引诱匈奴，使单于寝不聊寐，食不甘口，挥剑挟弓而蹲穹庐之隅，南面归汉，犹弱子之慕慈母也。这种不战而胜的想法实际上是一种不切实际的幻想。另一个著名政论家晁错则提出了相对有积极意义的办法。晁错对比了汉匈之长短，上下山坡出入溪涧，汉族的战马不如匈奴；在倾斜狭窄凶险的道路上，且驰且射，汉族的骑兵不如匈奴。风里雨里耐疲劳，忍受饥渴的能力，汉族不如匈奴。如果放在平原地势平坦的地方，用轻便战车和精锐骑兵冲锋，匈奴就容易被打败；用劲弩和长戟，匈奴的弓箭就抵挡不住；用坚甲和利刃，兵器长短相杂，弓弩手灵活机动的交叉发射弩箭，兵士按什伍编组进击，匈奴的军队就无法阻挡；弓弩手万箭齐发，匈奴的皮甲和木盾牌就支撑不住；下马格斗，剑戟相接，匈奴的步法就难以适应。匈奴的长技有三样，汉族的长技有五样。在作了精细的分析之后，晁错主张用汉的长技对付匈奴之外，同时利用投降汉的义渠和其他蛮夷来以夷制夷，为了防止匈奴南下，还应当奖励屯边，并将移民编组进行军事训练，构筑一道稳定的边防线。晁错的建议被汉文帝采纳实施后，产生了一定的防御效果，但说到底仍是在“防”字上想办法，从根本上改变不了被动挨打的地位。汉朝军事行动的目的只在于驱赶匈奴出塞即可罢兵还朝，这种防守态势，历经惠帝、吕后、文帝、景帝各朝都延续一致。
从西汉初匈奴六次入侵的路线来分析，秦直道是匈奴采取军事行动中不得不考虑的因素。关中是匈奴入侵的重点，但严重的侵扰则发生在离直道较远的东西两端，如平城之役和朝那进犯。尤其是洛河河谷道和马莲河河谷道都没有受到严重的进攻，适于利用适宜骑兵从河谷道进攻的匈奴，一改原先的战略战术，推究实际情况，正是秦直道使匈奴有所顾虑，不仅不愿试探，匈奴右贤王曾一度入居河南地，不久复又撤走，就是这个缘故。在汉初和匈奴对峙的形势中，真正对关中造成威胁的是入侵朝那的大规模军事行动，这已是非常严重的进攻了。既然匈奴窥伺甘泉，意在长安，为什么不直接南下，却要绕道六盘山下，应当说秦直道发生了震慑作用，使匈奴不敢正面放马南下。西汉初年关中地区所受到的骚扰不如北部其他地区严重，也正是这个道理。 （6）
