大宛的事迹，从张骞开始发现。张骞，汉中人。汉武帝建元年间任郎官。那时，武帝问投降的匈奴人，都说匈奴击破了月氏，拿月氏王的头颅当作饮酒的器皿，月氏逃亡远去，经常在心中仇恨匈奴，但没有人和他们一道攻打匈奴。汉朝正打算灭掉匈奴，听到了这话，于是想派使者和月氏联系。但是，去月氏的途中一定要经过匈奴境内，朝廷就招募能够充当使者的人。张骞以郎官的身份去应招，被派去出使月氏，同堂邑氏的胡奴名甘父的一起从陇西出发。在经过匈奴境内的时候，被匈奴人抓住，送往单于那里。单于扣留了他们，说：“月氏在我的北面，汉朝怎么能派使者去呢？我想派人出使越地，汉朝能听任我这样做么？”把张骞扣留了十多年，让他娶了妻子，生了儿子，但张骞仍然手持汉朝的使节，没有抛失过。
在匈奴居留期间，匈奴对他戒备越来越松了，张骞趁机和他的随从逃往月氏。他们向西走了几十天来到大宛。大宛王早就听说汉朝物产富饶，想要交往，但没能够，见了张骞，心里欢喜，问道：“你要到哪里去？”张骞说：“我为汉朝出使月氏，却被匈奴人截留。现在逃出来，望大王您派人引导送我去月氏。我如果能到那里，返回汉朝，汉朝一定会拿相当多的礼物送给您。”大宛王认为不错，就派人一路送他，到了康居。康居又辗转送他到大月氏。当时，大月氏王已被匈奴所杀，他的太子被立为王。征服大夏后，全部占据了他们的地方，土地肥沃，物产丰富，少有寇贼，所以大月氏王耽于安适、享乐，又自以为远离汉朝，一点都没有对匈奴复仇之意。张骞从月氏到大夏，竟然得不到同月氏王结盟的允诺。
张骞在月氏、大夏呆了一年多，然后回国。他沿着昆仑山、阿尔金山的北麓东行，想从羌人地区经过而回到长安，又被匈奴人抓住。居留了一年多，单于去世，左谷蠡王攻打单于的太子而自立为单于。匈奴内乱，张骞和他的匈奴妻子、堂邑父一同逃亡回到汉。汉任命张骞为太中大夫，堂邑父为奉使君。
张骞为人坚强有毅力，宽厚，以诚信待人，外族人都喜欢他。堂邑父本是匈奴人，擅长射箭，窘困时就射猎禽兽来供给食物。起初，张骞出发的时候有一百多人，在外十三年，仅他和堂邑父两人得以回归。
张骞亲身所到的地方有大宛、大月氏、大夏、康居，并且还从传说中听到它们附近的五、六个大国的情况，他都把这些向天子报告了。张骞说：
大宛在匈奴的西南方，在汉朝的正西方，离汉约有一万里远。那里的民俗安土重迁，从事农耕，种植稻和麦。生产葡萄酒。盛产良马，马出汗如血，它的祖先是天马的儿子。有城镇和房屋。有大大小小七十多座城附属于大宛，百姓约有几十万。那里的兵器是弓和矛，人们骑马射箭。大宛的北边是康居，西面是大月氏，西南边是大夏，东北边是乌孙，东面是扞罙、于阗。于阗的西边，水都向西流，注入西海；于阗东边的河水都向东流，注入盐泽。盐泽的水潜流于地下，它南边是黄河的发源地。那儿盛产玉石，黄河水流入中国。楼兰、姑师这些地方都有城郭，靠近盐泽。盐泽距离长安约有五千里。匈奴的右边正居住在盐泽以东，一直到陇西的长城，南边紧连着羌，隔离了通往汉朝的道路。
乌孙在大宛的东北约有二千里远，人民不定居，游牧，和匈奴的风俗相同。能拉弓射箭的士兵有几万人，作战勇敢。以前臣服匈奴，到强大后，就取回被束缚在匈奴的亲属人质，不愿去朝拜匈奴。
康居在大宛的西北边大约二千里，人民不定居，和大月氏的风俗大多相同。能拉弓射箭的士兵有八九万人。和大宛国相邻。国家很小，南边受牵制臣服于月氏，东边受牵制臣服于匈奴。
奄蔡在康居西北边大约二千里，人民不定居，和康居的风俗大多相同。能拉弓射箭的士兵有十多万人。紧靠着大洼地，没有边际，大概是北海吧。
大月氏在大宛西边二三千里，居住在妫水的北面。它的南边是大夏，西边是安息，北边是康居。人民不定居，游牧迁徙，和匈奴风俗相同。能拉弓射箭的士兵有一二十万人，以前强大时，轻视匈奴，到了冒顿立为单于，打败了月氏，到匈奴老上单于时，杀死了月氏王，拿他的头颅作为饮酒器皿。开始时，月氏居住在敦煌、祁连一带，到了被匈奴打败后，就远远地离开，经过宛，向西攻打大夏并使它臣服了自己，于是建都在妫水的北面，设置了王庭。那些余留下的没能离去的一部分百姓，守卫着南山和羌人居住的地方，被称为小月氏。
安息在大月氏西边约几千里。那里民俗安土重迁，从事农耕，种植稻和麦，生产葡萄酒。它的城镇如同大宛一样。它附属有大大小小几百座城镇，国土方圆有几千里，是最大的国家。紧靠着妫水，有集市，人民做买卖依靠车和船只，运载货物到附近国家或几千里以外的地方。用银作为钱，钱币铸成像国王面貌，国王死了就更换钱币，是为了要模仿国王面貌。在皮革上横着作记号作为文字记载。它的西边是条枝，北边有奄蔡、黎轩。
条枝在安息的西面有几千里，紧挨着西海。天气炎热、潮湿。从事农耕，种植水稻。那里有大鸟，产的蛋像酒瓮一样大。人口很多，有的地方往往有小君长，而安息役使管辖他们，把它当作外围国家。国人精通幻术。安息的老年人听说条枝有弱水、西王母，可是从没有见过。
大夏在大宛西南面二千余里妫水的南边。那儿民俗定居，有城郭房屋，和大宛的风俗相同。没有大君长，往往是每个城镇设置小君长。这个国家军队软弱，害怕打仗。人民善于做买卖。到大月氏西迁的时候，打败了它，统治了整个大夏。大夏百姓很多，大约有一百多万。它的国都叫蓝市城，有集市，贩卖各种货物。它的东南边有身毒国。
张骞说：“臣在大夏的时候，看到邛地的竹杖、蜀地产的布料。我问他们说：‘怎么得到这些东西呢？’大夏国的人说：‘我们的商人去身毒买的。身毒在大夏东南面约几千里。那儿民俗定居，和大夏风俗大多相同，而且地势低，天气潮湿、炎热。那儿的人民骑大象来作战。他们国家临近大水。’根据我的推测，大夏距离汉一万二千里，位于汉的西南边。现在身毒国又位于大夏东南面几千里，那里有蜀地的物产，那它离蜀郡不远了。如今出使大夏，从羌人居住区经过，地势险要，羌人讨厌这样做；要是稍微向北走，就会被匈奴人俘获；从蜀郡走应该是直路，又没有强盗。”天子听说大宛和大夏、安息之类都是大国，有很多奇珍异宝，人民定居，与汉朝人的生活很相似，而且兵力薄弱，看重汉朝的财物；北边有大月氏、康居之类国家，军队强大，可以用财物来疏通，给它们好处，使它们来朝拜。况且如果真能用道义来使它们归属，就能够扩大万里的土地，经过辗转翻译，招来不同风俗的人们，汉朝天子的声威和恩德就会遍及于四海。天子心中高兴，认为张骞的话很对，于是命令张骞从蜀郡的犍为派遣秘密行动的使者，分四路同时出发：一路从出发，一路从冉出发，一路由徙起程，一路由邛、筰起程，都各自行走一二千里。结果北方那一路被氐、筰阻拦，南方那一路被巂、昆明隔绝。昆明之类的国家没有君长，善于抢劫，常常杀害、掠夺汉朝的使者，汉朝使者终于没能通过。但是，听说昆明西边约一千多里有个人们都骑象的国家，名叫滇越，而蜀地的商人偷运出境的物品时，有的到过那里，于是汉朝为了寻找通往大夏的道路，开始和滇国往来。以前，汉朝想和西南夷沟通，因花费太多，道路不畅通，所以作罢了。到了张骞说可以沟通大夏时，就又重新从事沟通西南夷的事情。
张骞以校尉的身份跟随大将军卫青攻打匈奴，他知道有水草的地方，因而军队能够不受困乏，于是封张骞为博望侯。那一年是元朔六年。第二年，张骞任卫尉，和李广将军一同从右北平出发去攻打匈奴。匈奴军队包围住李广，李广的军队损失惨重；而张骞的军队耽误了时间，他被判为斩刑，花钱赎罪，成为平民。那一年汉朝派骠骑将军霍去病在西边打败了匈奴军队几万人，来到祁连山下。第二年，浑邪王率领属下百姓向汉朝投降，从此金城、河西的西边一直到盐泽一带，再也没有匈奴人了。匈奴有时派侦察兵来，可是这事也很少了。那以后两年，汉朝军队把匈奴单于击退至大沙漠以北。
这以后，天子屡次问张骞大夏之类的事。张骞已经失去侯爵，于是说：“臣居留在匈奴时，听说乌孙王号昆莫，昆莫的父亲，是匈奴西边一个小国的国王。匈奴人攻打并杀死了他的父亲，而昆莫出生，被扔在野地上。鸟叼着肉飞在他上面，狼去哺乳他。匈奴单于觉得奇怪，认为他是神，把他收养了，让他长大。到他成年后，让他带兵打仗，屡有战功，单于又将他父亲属下的百姓交付给昆莫，让他长久地守卫在西边。昆莫收养了他的百姓，攻打附近的小城镇，能拉弓射箭的士兵有几万人，熟习作战。匈奴单于死后，昆莫于是率领他的人民远远地迁移，独立，不愿去朝拜匈奴。匈奴派出奇制胜的军队去攻打，没有获胜，认为昆莫是神人而远离了他，对他采取约束牵制的办法，不经常攻打。如今匈奴单于刚被汉朝打得很疲惫，而以前浑邪王的领地又没人守卫。蛮夷的习俗是贪图汉朝的财物，现在如果趁这个时机用丰厚的礼物来赠送乌孙王，招引他再往东来，居住于原浑邪王的土地，和汉朝结为兄弟，根据情势来看，应该听从这样的，听从了就是把匈驻右边的一只臂膀斩断了。联合了乌孙以后，从它往西大夏等国都可以招引来而作为外臣属国。”天子认为很对，任命张骞为中郎将，率领三百人，每人两匹马，牛羊几万只，携带钱财布帛，价值几千万；还配备了好多名持节杖的副使，如果道路可通，就派他们到附近的国家去。
张骞到了乌孙后，乌孙王昆莫用拜见匈奴单于的礼节来接待汉朝使者，张骞内心很羞愧，知道蛮夷禀性贪婪，于是说：“天子赠送礼物，大王不拜谢，就把礼物退回来。”昆莫就起身拜谢赏赐，其他做法照旧。张骞把自己出使的意图告诉昆莫说：“乌孙能够向东居住在浑邪王的土地上，那么汉朝就送一位诸侯的女儿给昆莫做夫人。”这时乌孙国已经分裂，国王年纪大，又离汉朝太远，不知道它的大小，一直臣服于匈奴已经很长时间了，况且又接近匈奴，他们大臣都害怕匈奴，不想迁走，国王不能独自作出决定。张骞因而没能得到昆莫的明确表态。昆莫有十多个儿子，中间有个儿子叫大禄，强悍，善于指挥军队，带领军队在别处居住，有一万多骑兵。大禄的哥哥是太子，太子有个儿子叫岑娶，而太子很早就去世了。他临死的时候对父亲昆莫说：“一定要把岑娶立为太子，不要让别人替代他。”昆莫哀伤地答应了他，终于把岑娶立为太子。大禄为自己不能取代太子而发怒，于是纠集他的兄弟们，率领他的军队造反了，计划攻打岑娶和昆莫。昆莫年老，常常害怕大禄杀了岑娶，就给岑娶一万多骑兵，让他在别处居住，而昆莫有一万多骑兵作自卫，这样国家人民一分为三，而大体上仍是归属昆莫，昆莫也因此不敢对张骞独自做主定约。
张骞于是分派副使出使大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒、于阗、扜罙和旁边的国家。乌孙国派出向导和翻译送张骞回国，张骞和乌孙派出的使者几十人，马几十匹，一同去汉朝，报答汉天子，顺便让他们深视汉朝，知道它的广大。
张骞回到朝廷，被任命为大行，官位是列于九卿。一年多后，张骞去世。
乌孙的使者看到汉朝人口众多，财物丰足后，回去向他们国家报告，他们国家于是更重视汉朝。那以后一年多，张骞派出去沟通大夏等国的使者，大都和所去国家的人一同回来，于是西北各国开始和汉朝有了交往。然而这种交往是张骞开创的，那以后出使西域的人都号称为博望侯，据此来取信于外国，外国也因此而信任他们。
自从博望侯张骞死后，匈奴听说汉朝和乌孙交往，很生气，想攻打乌孙。到汉朝出使乌孙，那些使者从它南边出使到大宛、大月氏，使者接连不断，乌孙就感到害怕，派使者向汉朝献马匹，希望能够娶汉朝诸侯的女儿作妻子，同汉朝结为兄弟。天子向大臣们征求意见，大臣都说：“一定要先让他们送上聘礼，然后才把诸侯女儿嫁过去。”先前，天子打开《易》来占卜，卜辞说：“神马当从西北来。”得到乌孙的好马后，就命名叫“天马”。到得了大宛的汁血马，越发健壮，就把乌孙马改名为“西极”，把大宛马命名为“天马”。这时汉朝开始修筑令居以西的长城亭障，开始设置酒泉郡来和西北各国交往。于是加派使者到安息、奄蔡、黎轩、条枝、身毒各国。而天子喜欢大宛马，出使大宛的使者更是络绎不绝。那些出使外国的使者一批大的有几百人，小的有一百多人，人们所携带的东西与博望侯时大致相同。那以后出使之事习以为常，人数逐渐减少。汉朝通常一年中要派出的使者，多的有十多次，少的有五六次。远的地方，使者八九年回来，近的地方几年就回来了。
这时汉朝已经消灭了南越，蜀、西南夷都受到震动，请求汉朝派遣官吏加以管辖和入朝拜见天子。汉朝于是设置益州、越羟、羟柯、沈黎、汶山各郡，希望土地连成一片，向前通往大夏。于是汉朝一年内就派使者柏始昌、吕越人等十几批，从这几个刚设置的郡出发到大夏，但又都被昆明阻拦，使者被杀，钱物被抢，终究没能够通往到大夏。于是汉朝派遣三辅的犯人，再加上巴蜀士兵几万人，派郭昌、卫广两位将军前去攻打昆明阻拦汉朝使者的人，杀死和俘虏几万人后就离去。那以后派出使者，昆明又进行抢杀，终于没能够通过。而北边经过酒泉到大夏，使者已经很多，外国对得到汉朝的布帛财物越来越感到不满足，不看重这些东西了。
自从博望侯因为开通和外国的交往道路而获得尊贵，那以后跟随出使的官吏和士兵都争着上书，陈述外国奇珍之物、怪异之事和利害之情，请求当使者。天子认为外国非常遥远，不是人人都乐于前往，就接受他们的要求，颁给他们使节，招募官吏和百姓而不问他们的出身，为他们配备好随行人员而送他们出发，来扩大沟通外国的道路。出使归来的人不能不出现侵吞布帛财物的情况，以及使者违背天子旨意的事情，天子认为他们熟悉西域情况，就常常深究他们的罪行，来激怒他们，让他们出钱赎罪，再次要求充任使者。这样求使的念头循环无穷，因而他们也就轻率犯法。那些官吏士卒也常常反复极力推许外国有的东西，说大话的人被授予正使，说话不那么夸大的人被授予副使，所以那些胡说八道、没有品行的人都争着来仿效。那些出使的人都是贫穷人家的孩子，把官府的赠送礼物占为己有，想用低价收购货物在外国获取私利。外国人也讨厌汉朝的使者每个人的言辞都轻重不实，考虑到汉朝军队离得远，不能来到，因而断绝他们的食物，使汉朝使者遭受困苦。汉朝使者生活困乏，断绝食物，因而对西域各国产生了积怨，以至于相互攻击。楼兰、姑师是小国，处于交通要道，攻击劫持汉朝使者王恢等尤其厉害。而匈奴的骑兵经常拦击出使西域的人。使者争相详谈外国的危害，都有城镇，兵力薄弱容易攻打。于是天子派遣从骠侯赵破奴率领属国骑兵和各郡士兵几万人，来到匈河水，想要攻打匈奴，匈奴军队都离去了。第二年，攻打姑师，赵破奴和轻骑兵七百多人先到达，俘虏了楼兰王，于是攻陷了姑师。凭借胜利的军威围困了乌孙、大宛等国。回汉朝后，封赵破奴为浞野侯。王恢屡次出使，被楼兰搞得很苦，他跟天子说起，天子就派军队让王恢辅佐赵破奴打败了楼兰，王恢被封为浩侯。于是，汉朝在酒泉修筑亭鄣，直修到玉门关。
乌孙用一千匹马来聘娶汉朝姑娘，汉朝派皇族江都王刘建的女儿嫁给乌孙王作妻子，乌孙王昆莫让她做右夫人。匈奴也派遣公主嫁给昆莫，昆莫让她做左夫人。昆莫说：“我年纪大了。”于是让他的孙子岑娶娶公主为妻。乌孙盛产马匹，那里富人家的马多至四五千匹。
以前，汉朝使者到安息，安息王命令有关人员率领二万骑兵到东部边界上来迎接。东部边界距离国都有几千里远。从动身到走到国都，要经过几十座城镇，百姓相连，人口很多。汉朝使者回来，安息就接着派使者跟随汉使者来观察汉朝领土的广大，把大鸟蛋和黎轩善变魔术的人献给汉朝。至于大宛西边的小国潜、大益，大宛东边的姑师、扜罙、苏薤等国，都跟随汉使者来献贡品和拜见天子。天子很高兴。
汉朝使者寻到了黄河源头，黄河的河源出于于阗，那里的山盛产玉石，使者们采运回来，天子考查古代的图书，命名黄河发源的山叫昆仑山。
这时，天子正屡次到海边地带视察，就每次都让外国客人跟随在他后面，人多的大城市就安排经过，并且散发财物布帛来赏赐他们，用丰厚的酒肴重重地款待他们，来展示汉朝的富有。于是大规模地搞角抵戏，展出奇怪的表演和那些怪物，围观的人很多，天子便进行赏赐，聚酒成池，挂肉成林，让外国客人遍观各地仓库的储藏物资，表现汉朝的广大，使他们倾慕、吃惊。到了增加那些魔术的精巧技艺后，角抵和奇戏每年都有新变化，更加兴盛，就从这时开始。
西北地区的外国使者，换来换去，往来不断。大宛以西的国家，都自认为离汉朝远，还骄傲放纵，安逸自适，汉朝还不能用礼来使他们屈服，听任管束、指使。从乌孙以西到安息因为靠近匈奴，匈奴使月氏处于困扰之中，匈奴使者拿着单于的一封信，那么各国都供给他食物，不敢阻留而使其受苦。至于汉朝使者，不拿出钱物就无法得到食物，不买牲口就不能坐骑。之所以这样，因为他们离汉朝远，并且汉朝财物丰足，所以一定要购买才能得到想要的东西，但也是因为他们怕匈奴使者甚于汉朝使者。大宛左右的国家都用葡萄造酒，富人家里储藏的酒多至一万多石，年代久的几十年都不坏。那里民俗喜欢饮酒，马喜欢吃苜蓿。汉朝使者把它们的种子拿回来，于是天子开始在肥沃的土地上种植苜蓿、葡萄。至于得到的天马多了，外国使者来得多了，那离宫别苑旁边都种上了葡萄、苜蓿，一望无尽。从大宛以西到安息，各国虽然语言大不相同，可是风俗大多相似，彼此可以相互了解。那里人都深眼窝，多胡须，善于做买卖，连一分一钱都要争执。当地风俗尊重女子，女子说的话，丈夫就绝对不能偏离。那里都没有丝和漆，不懂得铸钱和器皿。到了汉朝使者逃亡士卒投降了他们后，教他们制作兵器和器皿。他们得到了汉朝的黄金、白银，常常用来作器皿，不用来作钱币。
汉朝使者出使西域的多了以后，那些自少年时就随从出使国外的人，大多向天子汇报熟悉的情况，说：“大宛有好马在贰师城，他们藏着不肯给汉使者。”天子喜欢上了大宛马，听了心里很快意，就派壮士车令等人拿着千金和金马，来向大宛王求贰师城的好马。大宛国已经有很多汉朝的东西，大宛王和大臣商议说：“汉朝离我们很远，而经过盐泽来我国屡有死亡之事发生，若从北边来又会有匈奴侵扰，从南边来又缺少水草之地。而且往来没有城邑，饮食很缺乏。汉朝使者每批几百人来，常常因为缺乏食物，死亡超过半数，这样怎么能有大军队前来呢？他们对我们无可奈何。况且贰师城的马，是大宛的宝马！”于是大宛王不肯把马给汉使者。汉使者生气，指责大宛王，用椎击打金马然后离去。大宛的贵族官员发怒说：“汉使者太轻视我们了！”送汉使者离去，命令大宛东边的郁成国拦击并杀死汉使者，夺取他的财物。于是天子十分愤怒。几位曾经出使过大宛的人，如姚定汉等说大宛兵力薄弱，如果用汉朝军队，不超过三千人，用强弓劲弩射击他们，就能全部俘获大宛的军队。因为天子已经派浞野侯攻打楼兰，他率领七百名骑兵先到了楼兰，俘虏了楼兰王，所以天子认为姚定汉等的话不错，并且想封宠姬李夫人的家人为侯，就任命李广利为贰师将军，调发属国六千名骑兵，以及各郡国品行恶劣的少年几万人，率领前往攻打大宛。希望是到贰师城获取好马，所以号为“贰师将军”。赵始成任军正，原来的浩侯王恢当军队的向导，而李哆任校尉，掌管军中大事。这一年是太初元年。这时关东蝗虫为害严重，飞到西边的敦煌。
贰师将军李广利的军队已经向西渡过了盐水，沿途的小国都很恐慌，各各坚守城池，不肯供给食物。汉军攻打它们，没能攻下。攻下城来就能得到食物，攻不下的，过几天就离去。等到到了郁成，到达那里的士兵不超过几千人，都饥饿疲惫。汉军攻打郁成，郁成军队大败汉军，汉军被杀伤的很多。贰师将军李广利和李哆、赵始成等人商议：“到郁成还没能够攻下，何况到他们的国都呢？”就带军队返回。一去一回花了两年。他们回到敦煌，士兵已经不超过十分之一二。李广利派使者向天子报告说：“道路遥远又常常缺少食物；况且士兵不担忧战斗，只担忧饥饿。人数少，不足以攻取大宛。希望暂且退兵，增加派遣军队再前去。”天子听后，十分生气，派使者到玉门关阻拦，说军队有敢进入玉门关的，就斩杀！贰师将军李广利害怕，于是就停留在敦煌。
那年夏天，汉朝在匈奴损失了浞野侯的军队两万多人。公卿和议事的大臣都希望停止攻打大宛，集中力量攻打匈奴。天子已经攻打宛国，大宛这样的小国不能攻下，那大夏等国就会轻视汉朝，而大宛的良马也绝不会弄来，乌孙、仑头就会轻易地让汉使者受困苦了，被外国耻笑。天子于是审查惩罚了说攻打大宛很不利的邓光等人，赦免了囚犯和勇敢的犯了罪的士兵，增加调发品行恶劣的少年及边地骑兵，一年多内出发到敦煌的达六万人，这还不包括自带衣食随军的人。这些士兵携带有牛十万头，马三万多匹，驴、骡、骆驼数以万计。他们还带了很多粮食，兵器、弓弩都很齐备。当时天下为之骚动，相继供事于攻打大宛，军队总共有五十多名校尉。大宛都城中没有水井，都要汲取城外的流水，汉军于是派遣水工改变了城边的水道，使城内无水可用。又增加调发了十八万甲兵，到酒泉、张掖北边，设置居延、休屠两个县来护卫酒泉。汉朝还调发全国七种犯罪的人，载运干粮供给贰师将军的军队。转运物资的人沿途络绎不绝，直到敦煌。又任命两位熟习马匹的人做执驱校尉，准备攻下大宛后择取他们的良马。
于是贰师将军李广利后来又一次出征，军队很多，所到的小国没有不迎接的，都拿出食物供给军队。汉军到了仑头，仑头国不肯投降，攻打了几天，血洗仑头。从这往西，汉军没有受到阻拦而平安到达大宛王城，汉军到达那里的有三万人。大宛军队迎击汉军，汉军射箭打败了他们，大宛军队进入城里凭借城墙守卫，贰师将军的军队要前去攻打郁成，恐怕滞留行军而让大宛越发做出诡诈之事，于是先到了大宛，断绝了它的水源，改变水道，这样大宛已经深受困苦了。汉军包围了大宛城，攻打了四十多天，外围城墙被毁坏，俘虏了高级官员中的勇将煎靡。大宛人十分害怕，都逃入内城中。大宛高级官员们互相商量对策说：“汉朝攻打大宛的原因，是因为大宛王毋寡藏匿良马而且杀死汉使者。如今杀了大宛王毋寡献出良马，汉军的围攻应该会解去；如果不解去，就再奋力战斗而死，也不为迟。”大宛高官们都认为不错，就一同杀死了他们的国王毋寡，拿着他的头，派高级官员出使到贰师将军那儿，和他相约说：“汉军不要攻打我们。我们把良马全都献出，任由你们选取，并且供给汉军食物。如果不答应，我们就把良马全部杀掉，而且康居的救兵快要到了。救兵来到，我们在里面，康居军队在外面，和汉军作战。希望汉军仔细考虑，打算如何？”这时康居的侦察兵看了汉军，认为汉军还强盛，不敢前进。贰师将军和赵始成、李哆等人商量说：“听说大宛城内刚找到了汉人，懂得挖井，并且他们城内粮食还很多。我们来这里的原因，是诛杀罪大恶极的毋寡。毋寡的头已送来了，像这样如果还不允许解去军队，那么他们顽强守卫，康居的军队等到汉军疲乏而来救援大宛，就一定会打败汉军。”汉军军官都认为很对，就答应了大宛的要求。大宛于是献出他们的良马，让汉人自己来挑选，并且拿出很多食物来供给汉军。汉军取走了几十匹良马，以及中等以下的公马和母马三千多匹，又立了大宛贵人中以前对待汉使者友好的人，名叫昧蔡，作为大宛王，和他订立盟约而撤兵。汉军最终没能进入大宛的内城，就撤军回到汉朝。
以前，贰师将军从敦煌西边出发，认为人员太多，沿途的国家无法供给食物，就把军队分为几支，从南、北两路前进。校尉王申生、原鸿胪壶充国等率领一千多人，从另一条路到了郁成。郁成人坚守城池，不肯向汉军供给食物。王申生离开大部队二百里远，认为有所依仗而轻视郁成，向郁成索取粮食。郁成人不肯献出粮食，探知王申生的军队每天减少，就在一天早晨用三千人攻打汉军，杀死了王申生等人，汉军被打败，几个人逃脱，跑到贰师将军那里。贰师将军命令搜粟都尉上官桀前去打败了郁成人。郁成王逃亡到康居，上官桀追击到康居。康居听说汉军已经攻下了大宛，就把郁成王献给上官桀，上官桀命令四名骑兵把郁成王捆好，押解到贰师将军那里。四名骑兵互相商议说：“郁成王是汉朝痛恨的人，如今活的送去，突然发生意外就耽误大事了。”想要杀了他，没人敢先动手。上絡人骑士赵弟年纪最小，拔出剑来砍去，杀了郁成王，带上他的人头，赵弟、上官桀等人追赶上了贰师将军的大部队。
以前，贰师将军的后一次出兵，天子派使者告诉乌孙，要求他们多派兵和汉军联合进攻大宛。乌孙派了二千名骑兵前往，却采取左右观望的态度，不肯前进。贰师将军胜利东归，那些沿途的小国听说大宛被攻破，都派他们的子弟跟随汉军到汉朝进贡，拜见天子，顺便留在汉朝作人质。贰师将军攻打大宛，军正赵始成奋力作战，功劳最大；至于上官桀勇敢地深入作战，李哆出谋划策，使军队进入回到玉门关的有一万多人，战马有一千多匹。贰师将军后一次出兵，军队并非缺乏粮食，战死的人也不能算多，而他手下官吏贪婪，大多不爱惜士兵，侵吞军饷，因此死人很多。天子因为他们是万里远征而攻打大宛，不记他们的过失，封李广利为海西侯。又封亲自斩杀郁成王的骑士赵弟为新畤侯。任命军正赵始成为光禄大夫，上官桀为少府，李哆为上党太守。军官中位列九卿的有三人，任诸侯相、郡守、二千石的有一百多人，任千石以下的有一千多人。自愿参军的人，所封的官位都超过他自己的愿望，因犯罪受惩罚去当兵的人赦免他的罪过，不计功劳。对士卒的赏赐价值四万金。两次攻打大宛，总共花了四年才最后得以结束。
汉军讨伐大宛后，立昧蔡作大宛王后离去。一年多后，大宛高级官员认为昧蔡善于阿谀，使自己的国家遭受大屠杀，于是一起杀死了昧蔡，立毋寡的兄弟名叫蝉封的当大宛王，然后派他的儿子到汉朝作人质。汉朝于是派使者赠送礼物来安抚他们。
汉朝派遣使者十几批到大宛以西的那些国家，搜求奇异之物，趁机晓谕和考察汉天子征伐大宛的威风和德行。在敦煌设置酒泉都尉，一直到西边的盐水，路上常常有亭鄣。而仑头有屯田士卒几百人，于是汉朝在那里设立使者，以保护田地，积蓄粮食，来供给出使外国的人。
太史公说：《禹本纪》说：“黄河源出自昆仑山。昆仑山高达二千五百多里，是太阳、月亮交相隐蔽，放出光明的地方。山上有醴泉、瑶池。”如今从张骞出使大夏之后，探寻到黄河的源头，从哪里能看见本纪上所说的昆仑山呢？所以谈论九州山川，《尚书》的说法接近事实了。至于《禹本纪》《山海经》所记载的奇怪之物，我不敢去谈论它们。