Ｇ啬倥首用岸僮源笤率咸踊匦倥备缸粤⑽ビ诤螅酱尉俦ゴ笤率希笤率险桨芪髑ㄖ磷几炼璧亍＠仙系ビ冢ㄇ�174－前160）时，匈奴又破大月氏，杀其国王，大月氏乃西迁至伊犁河流域。后来，服属匈奴的乌孙向大月氏发动进攻，占领伊犁河流域，大月氏又被迫向西南迁徙，击败大夏，夺占了阿姆河流域。当张骞几经曲折，辗转找到大月氏时，大月氏早已在阿姆河一带定居多年，“地肥饶，少寇，志安乐，又自以远汉（远离汉朝），殊无报胡之心”（《汉书·；张骞传》）。张骞联络大月氏共击匈奴的使命因而落空。
张骞在途中被匈奴捉住
据《汉书·；张骞传》载，张骞与堂邑父等百余人出陇西后，途经匈奴，被匈奴捉住，报告单于，单于把张骞拘留了十几年，强迫他娶匈奴妻子，生儿育女，“然骞持汉节不失”。后来，张骞乘匈奴不备，率众脱逃，辗转到达大月氏。从大月氏回来，张骞见北道危险，改走南道，不料又被匈奴捉住，扣留了一年多。直到单于病死，匈奴贵族为争夺统治权发生内乱，他才带着匈奴妻子与堂邑父一起逃回汉朝，这时已是公元前126年（元朔三年）了。
公元前119年，汉武帝再派张骞出使西域
公元前119年（元狩四年），汉军击走匈奴于漠北，张骞建议汉武帝招引乌孙回河西故地，以断匈奴右臂。张骞对武帝说，他被匈奴扣留时，听说乌孙原先住在祁连山、敦煌一带，与大月氏为邻。大月氏攻占乌孙住地，杀其国王，迫使乌孙王族逃属匈奴。后来大月氏为匈奴攻破，向西迁徙，占领了伊犁河一带。乌孙当今的首领昆莫又在匈奴单于的帮助下击败大月氏，把他们赶跑，占领伊犁河流域，然仍常怀念故地。张骞建议武帝厚赂乌孙，招其回归故地，使之助汉。武帝遂令张骞率300人的使团，并带牛羊万数、金币丝帛巨万，再使西域。
西域各国派使节回访长安
张骞第二次出使西域来到乌孙，劝说乌孙东归故地以制匈奴。但乌孙诸大臣都不愿东迁，昆莫又年老不能自主，于是派了一个数十人的使团，在公元前115年（元鼎二年）携带礼物随张骞到汉朝答谢。另外，张骞在乌孙还派遣副使分别访问大宛、康居、大月氏和大夏诸国，后来这些国家也都派使节，携带礼物，随汉朝使臣陆续回访长安。汉朝与西域的经济文化交流频繁
张骞出使西域，开辟了西域通道以后，汉朝与西域的经济文化交流非常频繁。西域的葡萄、石榴、苜蓿、胡豆（蚕豆）、胡麻（芝麻）、胡瓜（黄瓜）、胡蒜（大蒜）、胡桃（核桃）、胡萝卜等植物，陆续传入中原地区；西域的蒲梢、龙文、鱼目、汗血等良马，各种奇禽异兽以及地毯等名贵毛织品，也源源东传，丰富了内地的经济生活；西域的箜篌、琵琶、胡笛等乐器，各种音乐、舞蹈、魔术的传入，则充实了内地的文化生活，其后佛教和佛教艺术也经中亚传到西域，再向东土传播，更对中国的文化产生了极大影响。与此同时，中原则向西域地区输送大量的丝织品和金属工具，并把铸铁、凿井挖渠（今新疆称“坎儿井”）的技术传到西域，促进了西域社会的进步。
西域都护府的设置
张骞通西域后，西域各国虽然与汉朝建立联系，但仍受着匈奴的控制。为了供应往来的使者，汉武帝、昭帝便在渠犁（今新疆库尔勒）、轮台（今新疆轮台东南）等地驻兵屯田，积聚粮食，置使者校尉领护。汉宣帝神爵年间，匈奴右部兼管西域僮仆都尉的日逐王与单于失和归汉，“僮仆都尉由此罢，匈奴益弱，不得近西域”（《汉书·；西域传序》）。汉朝便设置西域都护，开府乌垒域（今新疆轮台东），统领大宛及其以东城郭诸国，兼督察乌孙、康居等游牧诸国，颁行朝廷号令；诸国有乱，得发兵征讨。护，是带兵监护。都护，是总监护。
丝绸之路
丝绸之路是历史上横贯欧亚大陆的贸易交通线。中国是丝绸的故乡，在经由这条路线进行的贸易中，中国输出的商品以丝绸最具代表性。19世纪下半期，德国地理学家李希霍芬（Ferdinand von Richthofen）就将这条陆上交通路线称为“丝绸之路”，此后中外史学家都赞成此说，沿用至今。
张骞通西域后，正式开通了这条从中国通往欧、非大陆的陆路通道。这条道路，由西汉都城长安出发，经过河西走廊，然后分为两条路线：一条由阳关，经鄯善，沿昆仑山北麓西行，过莎车，西逾葱岭，出大月氏，至安息，西通犁靬（jiān，今埃及亚历山大，公元前30年为罗马帝国吞并），或由大月氏南入身毒。另一条出玉门关，经车师前国，沿天山南麓西行，出疏勒，西逾葱岭，过大宛，至康居、奄蔡（西汉时游牧于康居西北即成海、里海北部草原，东汉时属康居）。
海上丝绸之路
海上丝绸之路，是指中国与世界其他地区之间海上交通的路线。中国的丝绸除通过横贯大陆的陆上交通线大量输往中亚、西亚和非洲、欧洲国家外，也通过海上交通线源源不断地销往世界各国。因此，在德国地理学家李希霍芬将横贯东西的陆上交通路线命名为丝绸之路后，有的学者又进而加以引申，称东西方的海上交通路线为海上丝绸之路。后来，中国著名的陶瓷，也经由这条海上交通路线销往各国，西方的香药也通过这条路线输入中国，一些学者因此也称这条海上交通路线为陶瓷之路或香瓷之路。
海上丝绸之路形成于汉武帝之时。从中国出发，向西航行的南海航线，是海上丝绸之路的主线。与此同时，还有一条由中国向东到达朝鲜半岛和日本列岛的东海航线，它在海上丝绸之路中占次要的地位。
关于汉代丝绸之路的南海航线，《汉书·；地理志》记载汉武帝派遣的使者和应募的商人出海贸易的航程说：自日南（今越南中部）或徐闻（今属广东）、合浦（今属广西）乘船出海，顺中南半岛东岸南行，经五个月抵达湄公河三角洲的都元（今越南南部的迪石）。复沿中南半岛的西岸北行，经四个月航抵湄南河口的邑卢（今泰国之佛统）。自此南下沿马来半岛东岸，经二十余日驶抵湛离（今泰国之巴蜀），在此弃船登岸，横越地峡，步行十余日，抵达夫首都卢（今缅甸之丹那沙林）。再登船向西航行于印度洋，经两个多月到达黄支国（今印度东南海岸之康契普腊姆）。回国时，由黄支南下至已不程国（今斯里兰卡），然后向东直航，经八个月驶抵马六甲海峡，泊于皮宗（今新加坡西面之皮散岛），最后再航行两个多月，由皮宗驶达日南郡的象林县境（治所在今越南维川县南的茶荞）。
东汉初年北匈奴重新控制西域
西汉末年，王莽夺取西汉政权，贬去西域各族首领的王号，降为侯，与西域各族的关系一度紧张，北匈奴势力乘机侵入，重新控制了西域。
班超帮助西域各族摆脱了匈奴的束缚和奴役
公元73年（永平十六年），东汉明帝派将军窦固伐北匈奴，以班超为假司马（代理司马），别击伊吾庐（今新疆哈密），战于蒲类海，有功。窦固看出班超的才于，派他率吏士36人出使西域。班超首先到达鄯善，与随从袭杀匈奴使者，劝说鄯善归附汉朝。接着西行至于阗，用计迫使于阗王杀死匈奴使者归汉。第二年，前往西域西端的疏勒，废黜匈奴人所立的疏勒王，另立亲汉的疏勒贵族为王。这样，西域在隔绝了65年之后复通中原，汉王朝重新设立西域都护。公元75年（永平十八年），北匈奴又出兵攻破车师，受其控制的焉耆、龟兹也攻杀西域都护陈睦。东汉政府无力还击，决定召回班超。疏勒举国挽留班超，班超遂决计留驻西域，反击匈奴。他先用疏勒兵击败匈奴控制的姑墨和莎车。再联合西域各国的军队击退大月氏贵霜王7万军队的入侵。公元91年（和帝永元三年），龟兹降于班超，汉以班超为西域都护。至公元94年，班超又控制了焉耆。至此，西域各族又摆脱了匈奴的奴役，纳于东汉都护的统辖之下。
甘英出使大秦
公元97年（汉和帝永元九年），“都护班超遣甘英使大秦。抵条支（在今伊拉克境内）。临大海（指波斯湾），欲度，而安息西界船人谓英曰：‘海水广大，往来者逢善风三月乃得度，若遇迟风，亦有二岁者，故入海人皆赍（带）三岁粮。海中善使人思土恋慕，数有死亡者。’英闻之乃止”（《后汉书·；西域列传》）。这是中国使者到达波斯湾的最早记载。
大秦派使臣来到东汉
据《后汉书》载，东汉安帝永宁元年（公元120年），掸国（在今缅甸东北部一带）国王雍由调遣使至东汉献幻人（魔术师），幻人自言海西人，“海西即大秦也，掸国西南通大秦”（《南蛮西南夷列传》）。这是大秦人到达中国的最早记载。桓帝延熹九年（公元166年），大秦安敦王朝遣使自日南徼外（中印半岛外）来献象牙、犀角、玳瑁等礼物（《后汉书·；西域列传》）。这是欧洲国家使者访问中国的最早记录。