漢軍大敗北匈奴軍，北匈奴單于逃走。漢軍追擊北匈奴各部落，直至私渠北鞮海（位于稽落山西北），北匈奴單于逃往烏孫國。漢軍共斬殺北匈奴大部落王以下的一萬三千人，生擒很多北匈奴部眾，還俘獲各種牲畜一百余萬頭。北匈奴溫犢須、日逐、溫吾、夫渠王柳鞮等八十一部率領軍隊、百姓，共二十余萬人，向東漢朝廷稱臣投降。耿夔因此戰(zhàn)功，被任命為騎都尉。

免官奪爵

永元三年（公元91年），竇憲因北匈奴力量微弱，想趁勢消滅北匈奴。二月，竇憲出兵河西，任命耿夔為大將軍左校尉（一作大將軍右校尉），讓耿夔與司馬任尚、趙博等，率領八百名精銳騎兵，出居延塞（今甘肅額濟納旗），直奔北匈奴單于的王庭，在金微山（今阿爾泰山）包圍北匈奴單于。

漢軍大敗北匈奴軍隊，俘虜北匈奴單于的母親閼氏，斬殺大部落王以下五千余人。北匈奴單于僅與幾名騎兵脫身逃跑，不知去向。漢軍全部繳獲北匈奴的財寶、牲畜，并追出塞外五千余里后而回，其距離之遠，是自漢朝出兵匈奴以來未曾達到過的。耿夔因功被封為粟邑侯。

北匈奴單于不知去向后，他的弟弟左鹿蠡王（一作右谷蠡王）於除鞬（一作于除鞬）自立為單于，率領右溫禺鞬王、骨都侯以下的八個部落二萬多人（一作數(shù)千人），在蒲類海（今新疆巴里坤哈薩克自治縣巴里坤湖）放牧，派使者前來歸順東漢。

大將軍竇憲上書朝廷，要求立於除韃為北匈奴單于。朝廷采納了竇憲的意見，于是立於除鞬為北匈奴單于。永元四年（公元92年）正月，朝廷任命耿夔為中郎將，派他授給於除鞬印信綬帶，賞賜玉劍、馬車等物，并命中郎將任尚持符節(jié)護衛(wèi)耿夔，屯駐伊吾。 同年六月，竇憲失勢自殺，耿夔受到牽連被罷免官職、削奪爵位。