李廣利命搜粟都尉上官桀攻打鬱成城。經過激戰，鬱成城守軍終於抵敵不住，戰敗投降，鬱成王逃往康居。上官桀率軍追至康居，向康居要人。康居見大宛已破，遂將鬱成王交與上官桀。上官桀手下上邽騎士趙弟在途中殺鬱成王。漢軍擊敗大宛，威震西域。西域諸國紛紛遣子弟入漢貢獻，並作為人質。西域臣服。[85]
車師（姑師）之戰：元封三年（前108年），漢武帝令從票侯趙破奴擊破姑師，威震烏孫、大宛等西域諸國。[86]征和四年（前89年），漢武帝令重合侯莽通（一稱馬通）率4萬騎兵擊匈奴，途經車師北。莽通令成娩率軍中樓蘭、尉犁、危須等西域6國兵，進攻車師，以掃除大軍前進的障礙。6國兵將車師團團包圍，車師投降，臣屬於漢。
樓蘭之戰：元封三年（前108年），漢武帝命從票侯趙破奴率兵數萬擊姑師（車師）及樓蘭。姑師也多次襲殺漢使。趙破奴令數受樓蘭追殺、攔截之苦的王恢為先鋒，率700人，攻破樓蘭，俘樓蘭王。樓蘭降服於西漢。[87]
龜茲之戰：漢武帝通西域後，李廣利破大宛回軍途經扞彌，恰逢賴丹要去龜茲為質。李廣利派人責問龜茲王，龜茲王聽從姑翼之議，派兵攻殺賴丹，後又害怕，遂上書謝罪。宣帝本始三年（前71年），長羅侯常惠，監護烏孫發兵5萬大破匈奴後，回朝途中，上書請擊龜茲，以償殺賴丹之罪，常惠調集龜茲以西諸兵2萬人，又遣副使調集龜茲東麵諸國兵2萬人，令烏孫發兵7千，從三麵進擊龜茲。龜茲王極為驚恐，急忙相告，殺賴丹是前王聽信貴人姑翼所幹，於己無關，並執姑翼來見常惠。常惠斬姑翼，罷兵。[88]
莎車之戰：漢武帝通西域後，莎車與西漢建立了友好關係，不斷遣子入漢為質。漢宣帝元康元年（公元前65年），衛候馮奉世護送大宛等國使臣回國，途經鄯善國伊脩城，駐守於此的漢都尉宋將向他報告了莎車的不軌行為。此時，西域都護鄭吉在北道諸國間。馮奉世與副使嚴昌商議，認為如不立即攻莎車，待其勢力強大將難以製服，那樣必然危及漢在西域的統治。於是馮奉世下令調集諸國之兵，進擊莎車，破莎車城，呼屠征自殺。馮奉世另立莎車王其他昆弟為王。其餘諸國叛亂也被平息，恢複了西漢在這裏的統治。[89]