二師將軍率軍攻打西域大宛國，因道路遙遠，給養不濟，二師將軍率領疲憊饑餓的將士，此時離他們最近的城邑是鬱成，如果能順利攻下鬱成，有了給養，仗還有的打。二師將軍李廣利決定攻打鬱成。但遺憾的是，沒有攻打下來，而且損兵折將。
將士們已經沒有鬥誌，不可能拿下大宛國，於是二師將軍率軍撤回，往來經過二年，無尺寸之功，當大軍退回敦煌時，所剩士兵隻有十分之一二。他們不敢貿然回國，派使者向天子報告說：因道遙遠，給養跟不上，戰士經常挨餓，沒有戰鬥力。士兵們不怕打仗，隻是憂慮沒糧吃，會餓肚子。人少不足以攻取大宛，希望暫時收兵，將來多派軍隊在前去討伐大宛。
漢武帝聽後大怒，就派使者把他們阻止在玉門關，並傳達漢武帝旨意：“軍中有敢擅自進入玉門關者，殺無赦。”
二師將軍李廣利害怕掉腦袋，便率軍停留在敦煌。
福不雙至禍不單行，偏偏漢軍與匈奴的戰爭中損失二萬多人。公卿大臣們議論，都希望能停止打大宛的軍事行動，集中力量攻打匈奴。
天子認為，已經開始討伐大宛，大宛是小國都沒能攻下來，大夏等其它大國就會輕視漢朝，而大宛的良馬，就再也不會來到漢朝了。烏孫和侖頭就會輕易給漢朝使者找麻煩，讓外國人嘲笑。
漢武帝一定要討伐大宛，並懲治了反對打大宛的官員，赦免了囚徒和犯了罪的士兵，增派邊地騎兵和品行惡劣的青年。不到一年時間，就在敦煌集聚了六萬多人，為再次討伐大宛做好了準備。
漢武帝做了充分的準備，從各諸侯國籌集十萬頭牛，三萬匹馬，還有上萬頭驢、騾、和駱駝等物資。並籌集了大量的糧食，從各地軍中挑選能打仗的校尉五十多人。一切準備工作就緒，二師將軍再次率軍出征。
這次出征規模大，一些小國害怕挨打，便早早拿出食物供應漢朝軍隊。漢朝大軍先到達侖頭國，侖頭國王不肯投降，便遭到漢朝大軍的攻擊，全國被血洗。
漢軍滅了倉頭國，大軍直抵大宛國，大宛國沒有想到漢軍如同天兵天將，抵達大宛王城。大宛王派軍隊倉促迎戰，被漢軍箭弩齊發，敗退回城中，依靠城牆守衛。貳師將軍派人斷了大宛城的水源，這時大宛才後悔當初的不友好行為。
漢軍包圍大宛城，攻打了四十多天，攻破了外城，俘虜了大宛貴族中的勇將煎靡。大宛人非常恐懼，都跑進城中。
大宛的高級官員們互相商議說：“漢朝之所以攻打大宛，是因為大宛王毋寡藏匿良馬，又殺了漢朝使者的緣故。如果我們殺死了宛王毋寡，並獻出良馬，漢朝軍隊定會解圍而去。如果他們不撤軍，我們在拚死一戰也不晚。”
大宛的官員認為此話正確，便共同殺死了大宛王毋寡，派遣使臣拿著毋寡的人頭去見二師將軍。並提出條件說：“漢軍如果撤軍，我們就把良馬全部交出來，任憑你們挑選，並供應漢軍糧食。”
“如果你們不接受我們我們的條件，我們就把良馬全部殺死。我們的援軍馬上就到了，我們的軍隊從城裡往外攻，援軍從外往裡攻，內外夾擊，誰勝誰敗還真不好說，希望你們仔細考慮。”
二師將軍和眾將商議，現在大宛王的人頭已經送來了，又同意了我們隨便挑選良馬，而且還供應我們糧食，我們的目的基本達到了。如果繼續攻域，大宛一定會拚死一戰，就算我們打贏了，也得損失慘重，接受條件對雙方都有利。二師將軍決定，答應了大宛國的條件。
二師將軍答應了大宛的條件，解除了圍城，一場大戰算是結束了。大宛信守承諾，獻出了他們的良馬，任憑漢軍挑選。並拿出許多糧食供應漢軍。
漢軍選取最好的汗血寶馬幾十匹，選中等以上的公馬與母馬三千多匹。又立了大宛貴族中從前對待漢朝使者很友好的昧蔡為大宛王，又同新大宛王訂立了盟約，漢軍便撤離大宛，回到漢朝。
二師將軍從敦煌出發前，派出一支先頭部隊，由校尉王申生等人率領一千餘人，從另一條路到達鬱成國，鬱成人據城堅守，不肯向漢軍供應糧食。
王申生離開大軍二百裡，認為大軍很快就到了，而輕視鬱成。校尉王申生向鬱成索取糧食，鬱成不肯給，並窺視漢軍，知道王申生的士兵逐日減少，就在一天早晨，命三千士兵突襲漢軍，校尉王申生被殺，漢軍一哄而散。
逃散的士兵跑回二師將軍大營，貳師將軍命令搜粟都尉上官桀，前去攻打鬱成。鬱成王逃到康居，上官桀追到康居。康居王聽說漢軍已攻下大宛，就把鬱成王獻給了上官桀，上官桀命令四個騎兵捆綁了鬱成王，押送到二師將軍大營。
四個騎兵認為鬱成王是漢朝所恨的人，送活的萬一在半路發生什麼意外，不好向二師將軍交待，就決定殺了他。四個騎兵誰也不敢動手，還是年齡最小的上邽人趙弟，拔出寶劍，割下他的人頭，送給了二師將軍。
貳師將軍二次出征，天子派使者告訴烏孫，要求他派兵與漢軍聯合攻打大宛。烏孫國出動二千騎兵前往大宛，遠遠的紮營，觀望漢軍的舉動。一見漢軍圍困大宛，便帶兵前來助陣。漢軍圍困大宛四十天，大宛終於投降了，結束了這場戰爭。
西域各國終於知道了漢朝的實力，當貳師將軍勝利東歸，所路過的各個小國，聽說大宛國投降了，都派他們的子弟隨漢軍前往漢朝進貢，拜見天子，並留下子弟做漢朝的人質。
二師將軍二次西征，揚了國威、軍威，使西域各國都臣服於漢朝。漢朝從此與西域來往密切，漢武帝也終於完成了他的一個心願，把西域也劃入漢朝的版圖。
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