公元前115年，汉武帝得到大宛出的汗血马，非常喜爱，命名为“天马”，去大宛搜求的使者在路上接连不断。
公元前104年，汉朝派到西域去的使臣奏道：“大宛有好马，藏在贰师城中，不肯献给汉使。”于是汉武帝派壮士车令等带着黄金千斤和金马前往大宛，请求交换。大宛国王与其群臣商议道：“汉朝离我国很远，而盐中道路艰难，屡屡致人死亡；如从此北路来，有匈奴骚扰；从南路来，没有水草，又往往缺少城郭、食粮。汉朝派数百人作为使团前来，还常因缺乏粮食死亡过半，这怎能派大军前来呢！所以汉朝对我们无可奈何。贰师城的马，是我们大宛国的宝马。”于是不肯给汉使。汉使恼怒，破口大骂，用锤击破金马而去。大宛众贵族生气地说：“汉使太轻视我们！”让汉使离去，然后命驻守东部边境的郁成王率兵拦截，杀死汉使，夺取了汉使携带的财物。
汉武帝大怒。曾经出使大宛的姚定汉等奏道：“大宛军事力量薄弱，只要派去三千人马，用强弩射杀，就可将其全部俘获。”汉武帝因曾经派浞野侯赵破奴率七百骑兵生擒过楼兰王，认为姚定汉等说得对；况且，汉武帝此时正想封宠姬李夫人家为侯，于是任命李夫人的哥哥李广利为贰师将军，征发附属国骑兵六千及各郡、国品行恶劣的青年数万人，前往征讨大宛国。期望李广利到贰师城取得好马，所以称他为贰师将军。另外又任命赵始成为军正官，原浩侯王恢为军前向导，李哆为校尉，负责军事指挥。
公元前103年，贰师将军李广利率兵西征，过盐泽之后，沿途小国都据城自守，不肯供应汉军粮食，攻又攻不下；攻下之后，粮食自可得到补充；如不能攻破，数日后便离去。等到达郁成时，全军只剩下数千人，且全都饥饿疲惫。进攻郁成，反被镇守郁成的军队打得大败，伤亡惨重。李广利与李哆、赵始成等商议道：“到郁成尚且不能攻破，更何况到大宛的国都呢！”于是领兵返回。到敦煌时，士兵只剩下出征时的十分之一二。李广利派人上奏汉武帝：“道路遥远，粮食缺乏，将士们虽不惧战斗，但饥饿难忍；况且人数太少，不足以攻下大宛，希望能暂且罢兵，待证调更多的军队后再前往征讨。”汉武帝闻奏大怒，派使臣至玉门阻拦，同时下令：“军队有胆敢退入玉门关的，一律斩首！”李广利大为惶恐，因而留在敦煌。
公元前102年，贰师将军李广利得到巨大的人力物力增援后，再次率兵出征。由于汉军兵多，所到之处，西域各小国无不迎接，为汉军提供粮食供应。行至轮台，轮台国不降，汉军攻城数日，在城中进行了一场大屠杀。自此向西，汉军一路平安推进，直抵大宛城下，到达的士兵共三万人。大宛军队出城迎击汉军，汉军以箭射杀，大宛军大败，逃入城中拒守。李广利本想攻取郁成城，又恐怕一时难于攻克，反使大宛生出其他计谋，于是先到大宛城，挖开水源，引向别处。城中的大宛军民本已忧愁困扰，汉军再将全城包围，攻击四十余日。大宛贵族密谋道：“大王母寡将好马隐藏起来，又杀死汉朝使臣，如今我们将大王杀死，把好马献出，汉军就会解围而去；如仍不解围退兵，我们再拼死力战，也为时未晚。”大家都表示同意，于是一起行动，将大宛王杀死。此时大宛的外城已破，大宛的贵族猛将煎靡被汉军俘获。大宛极为恐慌，逃入内城，派人手持大宛王母寡的人头，前去见李广利，相约
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