李邑走到于阗，正赶上龟兹进攻疏勒，吓得不敢再向前行。为了掩饰自己的怯懦，他上书给朝廷，说西域之事劳而无功，又说班超“拥爱妻，抱爱子，安乐外国，无内顾心”(《后汉书·班超列传》)。班超闻之，叹息不已：“身非曾参而有三至之谗，恐见疑于当时矣”(《后汉书?班超列传》)。于是，毅然让妻子离开了自己。汉章帝深知班超公忠体国，下诏书切责李邑，诏书中说：“纵超拥爱妻，抱爱子，思归之士千余人，何能尽与超同心乎”(《后汉书?班超列传》)？还命李邑接受班超的管辖调度，说让班超根据情况决定是否让李邑留在西域。
班超当即让李邑带着乌孙侍子回京。徐干劝班超：“邑前亲毁君，欲败西域，今何不缘诏书留之，更遣它吏送侍子乎？”班超说：“是何言之陋也！以邑毁超，故今遣之。内省不疚，何恤人言！快意留之，非忠臣也”(《后汉书·班超列传》)。
第二年，汉王朝又派和恭为代理司马，率兵八百，增援班超。班超准备调集疏勒、于阗的兵马进攻莎车。莎车派人跟疏勒王忠私下联系，用重礼贿赂他，忠背叛班超，发动叛乱，占据乌即城。班超改立府丞成大为疏勒王，调集兵力攻忠，康居(今巴尔喀什湖和咸海之间)国派精兵助忠。班超久攻不下。当时，月氏刚和康居通婚，班超派人给月氏王送了厚礼，让他对康居王晓以利害，康居王罢兵，把忠也带了回去，乌即城复归。
过了三年，忠从康居王那里借了一些兵马，住在损中，与龟兹勾结密谋，派人向班超诈降，班超洞见其奸，将计就计，答应他投降。忠大喜，便轻装简从来见班超。班超具食与乐，酒宴中，命人斩杀忠，并进军击败其兵众，南道遂通。
第二年(89年)，班超调发于阗等国士兵二万多人，再攻莎车。龟兹王发遣左将军发温宿、姑墨、尉头合兵五万救援莎车。敌强我弱，班超决定运用调虎离山之计。他召集将校和于阗国王，商议军情。他故意装出胆怯的样子说：“今兵少不敌，其计莫若各散去。于窴从是而东，长史亦于此西归，可须夜鼓声而发”(《后汉书?班超列传》)。班超偷偷嘱托人故意放松对龟兹俘虏的看管，让他们逃回去报信。龟兹王闻之大喜，自己率万骑在西边截杀班超，派温宿王率领八千人在东边阻击于阗。班超侦知他们已经出兵，迅速命令诸部齐发，鸡鸣时分，直扑莎车大本营。营中无备，军士奔逃，班超追斩五千余级，大获其马畜财物。莎车国只好投降，龟兹王等也只好散去。班超由此威震西域。
当初，大月氏(今阿富汗境内)国曾经帮助汉朝进攻车师有功。公元87年，国王派遣使者，来到班超驻地，向汉朝进贡珍宝、狮子等物，提出要娶汉朝公主为妻。班超拒绝了这要求，大月氏王由是怨恨。
永元二年(90年)夏，大月氏副王谢率兵七万，东越葱岭(今帕米尔高原和昆仑山脉西段、喀剌昆仑山脉东南段)，攻打班超。班超兵少，大家都很恐慌。班超却说：“月氏兵虽多，然数千里逾鳂领来，非有运输，何足忧邪？但当收谷坚守，彼饥穷自降，不过数十日决矣”(《后汉书?班超列传》)。大月氏副王谢进攻班超，无法攻克，抢掠粮草，又无所得，果然疲惫不堪。班超估计其粮草将尽，必派人到龟兹求救，预先命几百士兵在东边埋伏，谢果然派兵带金银珠宝去龟兹求援。班超伏兵大出，杀死了使者，并派人拿给谢看。谢大惊，进退无据，只好遣使向班超请罪，希望能放他们一条生路，班超放他们回国，大月氏由是大震，与汉朝和好如初。
第二年，龟兹、姑墨、温宿等国皆降。朝廷任命班超为都护，徐干为长史，拜白霸为龟兹王，派司马姚光来送他。班超和姚光命龟兹废掉原来的国王尤里多，扶立白霸。姚光把尤里多带回了京师。
于是，班超驻扎在龟兹它乾城。此时，西域诸国，只剩焉耆、危须(今新疆焉耆东北)、尉犁(今新疆库尔勒东北)三国，因为曾杀害西域都护陈睦，心怀恐惧，尚未归汉。其余各国，均已平定。
汉和帝永元六年(94年)秋，班超调发龟兹、鄯善等八国的部队七万人，进攻焉耆、危须、尉犁。大军行到尉犁地方，班超派使者通告三国国王：“都护来者，欲镇抚三国。即欲改过向善，宜遣大人来迎，当赏赐王侯已下，事毕即还。今赐王彩五百匹”(《后汉书·班超列传》)。
焉耆王广便派左将北鞬支送来牛酒，迎接班超。班超指责他说：“汝虽匈奴侍子，而今秉国之权。都护自来，王不以时迎，皆汝罪也。”班超手下的人劝他杀了北鞬支，班超不同意，他说：“非汝所及。此人权重于王，今未入其国而杀之，遂令自疑，设备守险，岂得到其城下哉”(《后汉书·班超列传》)！于是班超送给北鞬支不少礼物，放他回国。焉耆王广见北鞬支无事，就亲率高官在尉犁迎接班超，奉献礼物。不过，他并非真想让班超进入他的国境。他一从班超那里返回，立即下令拆掉了国境山口的围桥。班超却从别的道路进入其国，在距王城二十里的地方驻扎部队。焉耆王见班超突然到来，出于意外，大惊，想逃入山中顽抗。焉耆国左侯元孟，过去曾入质京师，悄悄派使者向班超报信。班超为了稳定焉耆国贵族，斩杀了元孟的使者。班超定下时间宴请三国国王及大臣，声言届时将厚加赏赐。焉耆王广、尉犁王泛及北鞬支等三十多人信以为真，一起到会。焉耆国相腹久等十七人害怕被杀，逃跑了，危须王也没有来。
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