真实的苏武在匈奴主要经历了被扣留、北海牧羊、拒降坚守气节等事。
公元前100年，苏武以中郎将身份持节出使匈奴，护送被扣匈奴使者归国并赠礼求和。但副使张胜卷入匈奴缑王谋反事件，苏武受牵连被扣留。匈奴单于多次威逼利诱，苏武誓死不从，还曾拔刀自刺未遂，后被囚于地窖，靠饮雪水、吞毡毛存活，匈奴以为神异。
之后，匈奴将苏武流放至北海（今贝加尔湖）牧羊，要求公羊产仔方可归汉。他以野鼠草籽为食，始终手持汉节，即便节旄脱落仍视若珍宝，坚守对汉朝的忠贞。期间，单于弟于靬王曾给予衣食资助，可后来丁零人盗走其牛羊，苏武再度陷入困顿，但他始终未屈服。
匈奴单于派降将卫律劝降，用富贵诱惑、剑斩虞常威胁，苏武均不为所动，还痛斥卫律叛国行径。汉将李陵投降匈奴后，也以自身经历劝降，苏武以“臣事君，犹子事父”为由拒绝，并让其不要再提此事。
直到公元前81年，汉匈和亲，苏武终获释归汉。他须发尽白，持光杆汉节返长安，被封典属国。汉宣帝时，因参与拥立有功复官，封关内侯，后位列麒麟阁十一功臣。他的事迹被后世文人反复称颂，“苏武牧羊”成为民族气节的代名词。
