从公元前138年起，汉武帝两次派张骞出使西域，这两次出行对加强汉朝与乌孙、大宛、大月氏等国的联系起到了极其显著的作用。后来，听说大宛国出产汗血宝马，武帝便派遣使节携巨资前去交易，但是被大宛国王严词拒绝。最后汉朝使节以汉军即将前来威胁大宛国王卖马。大宛国王认为汉朝位于遥远的东方，不可能派军征讨大宛，因此拒绝卖马，随后又派人将归汉途中的汉朝使节杀害，并抢劫了他们的财物。武帝闻讯大怒，立即任命国舅李广利为将军，率军讨伐大宛国。李广利号称贰师将军，表示志在必得。

汉武帝

公元前104年，李广利率领大军攻打大宛。汉军西出玉门关，进入西域。沿途小国看到汉军的到来，都关闭城门，因此汉军的粮草得不到补充。汉军由于缺乏粮草，只能不断的攻打沿途的城池。攻下了，就有粮草供士兵和马匹食用；攻不下，便只得驻军数日，然后继续前行。在这种情况下，抵达大宛郁成城时，汉军只剩下了几千的士兵，而且全都面黄肌瘦、疲惫不堪。李广利率军猛攻郁车城，但在敌军严密的防守下，几乎都没有攻克下来。汉军死伤惨重。李广利心想，连郁成城都无法攻克，更不可能攻破大宛都城，何况汉军人数越来越少，无法补充兵员，又没有粮草，在这样下去定会全军覆灭。于是他下令撤退，最后大军回到敦煌。

贰师将军李广利

李广利在敦煌驻扎后，马上上书汉武帝，希望补充兵员再去征讨大宛。汉武帝街道奏章后火冒三丈，立即率军进玉门关，并传令；如果李广利率军进入玉门关，就将其全军诛杀。李广利听后非常害怕，不敢再进玉门关，只能继续在敦煌驻军。就这样，汉军首次征大宛之战，由于冒然出兵和指挥不力而失败。汉武帝认为，一日不攻克大宛，西域各国就会继续藐视大汉王朝。届时，西域小国更会肆意欺辱汉朝使节，汉朝会遭到万国嘲笑。于是，汉武帝赦免了各地囚犯，以此补充兵员。此外，汉武帝还将各地的流民和边塞骑兵也充入贰师将军李广利的大军中。经过一年的扩充，汉军便增加到了六万人。新增加的汉军携带着十万头牛、三万匹马、众多驴和骆驼以及充足的粮草加入李广利的军中。为了增强边境的防卫实力，汉武帝又征调了十八万大军，将其布置在酒泉和张掖以北地区，还设置了居延和休屠两个新的军事重地，这样既能防御匈奴、切断匈奴的补给线，又能支援和接应远征大宛的汉军。

西域地图

公元前101年，经过一番准备，汉武帝让李广利率军再次出击大宛。这次汉军人多势大，沿途小国都开城出迎，提供粮食和水，唯独轮台国关闭城门拒不相迎。轮台小国竟敢轻视大汉，为了杀一儆百，李广利下令将轮台国人全部诛杀。汉军屠城之举立即传到了其他小国，沿途小国闻听此信，恐惧不已。此后，汉军沿途再也没有遇到抵抗，顺利来到大宛国境。为了在沿途获取充足的粮和水，汉军分兵数批进击，李广利率三万大军先期抵达大宛。随后，大宛出兵迎战，结果被汉军打败。宛军退守郁成城，希望像上次一样在这里拖垮汉军。李广利自然不会上当，他留下部分军队监视大宛军，其余军队攻向大宛都城贵山城。很快，汉军包围了贵山城，大宛国王闭城紧守，拒不出战。李广利派部队将城中水源切断。贵山城本来都没有水井，如今城外的水源又被切断，城里的储存水越来越少，城中百姓恐惧不已。在这种情况下，大宛国内很快发生了内讧。大宛的一些贵族私下谈论：“因为大宛国王紧守宝马，不愿卖给汉朝，又杀害汉使，才会遭到大汉的攻打。如果我们斩杀国王，将宝马送给汉朝，汉军肯定会撤军，不然，破城之日，便是我等惨死之时。”就这样，他们立即杀掉了大宛国王，割下他的头装在木盒子里送给了李广利，并说：“我们的宝马任由你们挑选，我们还为汉军提供酒水，只求你们能被攻打我们的内城。”

汗血宝马

李广利考虑到大宛内城坚固，粮食丰足，利于长期坚守，而汉军远征时日以长，疲惫至极。再加上恶首已除，宝马已得，已经实现了汉军远征的目的，正好可以罢兵归朝。于是就同意了大宛方的要求。随后汉军与大宛国订立盟约，结为友好国家。汉军远征大宛之举，有力地威慑了西域各国，使他们更加服从汉朝，从而促使了汉朝与西域其他国家的友好交流。