月氏人对匈奴人恨之入骨，总想报仇雪恨。但兵力弱小，打不过匈奴兵，他们只好等待时机，准备寻找一个帮手，共同击败匈奴。
汉武帝刚登上皇位不久，就有人把以上的情况详细地和汉武帝说了一遍。
汉武帝听后，非常感兴趣，他一方面痛恨匈奴，另一方面也很同情月氏国。他心想：月氏国在匈奴的西面，我汉朝在匈奴的东南，月氏国对匈奴有深仇大恨，如果我们能派人去联络他们共同打击匈奴，匈奴就会腹背受敌，胜利就大有把握了。于是，汉武帝召集群臣商议此事。大臣们一听也都觉得是个好办法。可汉武帝一问谁能担当此任时，大家都哑口无言了，一个个低着头，一语不发。
大臣们心里知道，月氏国在匈奴的西面，而汉朝都城在匈奴东面，要去月氏国，必须经过匈奴，随时都有生命危险。
汉武帝一看大臣们谁也没有胆量去，就说到：“既然你们都没有这个胆量去，就从其他人中挑选吧！”
有个叫张骞的人报了名，他是朝廷里的郎中，守信义，而且有勇有谋，深明大义。他以为此事关系重大，如果能够和西域取得联系，联手打败匈奴，对国家的安全很有好处，即使是有生命危险，也值得。一些勇士也纷纷报名，他们也想为国家尽一份力。还有一个匈奴人叫堂邑父，也报名参加，后来他成了张骞的得力助手。公元前138年，张骞带领100多人受命出使西城。朝中大臣和这些人的亲戚朋友都在长安为他们送行。大家心里都明白：此行凶多吉少。
张骞、堂邑父和那些武士，跨上战马，驱赶着那些满载着行李、礼物的骆驼，便出发了。
没走多远，就到了陇西，张骞等人心里都捏着一把汗，心想：过了陇西就是匈奴人的边境了，千万别遇上匈奴人，否则的话，使命将很难完成。
可是，事情往往是怕什么就来什么，他们刚一出陇西，进入了匈奴的控制区域，就遇见了匈奴兵。那些勇士们奋力厮杀，但终因寡不敌众，大多战死，张骞和堂邑父也做了俘虏。
张骞心想：完了，性命无所谓，可是无法完成使命了。
张骞二人被绑着来见单于。单于问道：“你们一行人，想干什么去？”
张骞心想：说不说，单于也能猜到，反正也做了俘虏，说了也无妨。他便答道：“我们奉汉武帝的旨意出使西域，听说西域物产丰富，我们想和他们交换一下物品！”
单于说：“胡说，西域乃穷乡僻壤之地，怎么会物产丰富呢？你们汉朝也太过分了，月氏在我们匈奴的西北面，你们汉朝怎么能派使者越过我们而去西域呢？如果我派使者越过汉朝去南越，你们能答应吗？”
张骞答道：“正因为月氏在你们国家西面，我们汉朝无法与之联系，才想通过交流，取得联系。如果您想和南越人民友好交往，我们汉朝一定会放行。”
单于认为张骞很有才华，所以没有杀他，堂邑父也幸免一死。单于想劝张骞投降，所以不但不虐待他俩，反而给他们好吃好喝，还给张骞娶了个匈奴的女人，想以此留住他的心。
张骞没有忘记自己的使命，始终保留着那根出使的旌节。他心想：一旦有机会，我就逃跑。可是刚开始，单于对他们看管得很严，根本没有机会逃跑。
一晃10年过去了，单于已经十分相信张骞和堂邑父了。二人一看机会到了，于一天夜里趁人不注意，骑上快马逃了出来。
他们一直向西走，一路之上尽是沙漠和草原，他们没有吃的，只好吃些草根、草籽，遇上一些飞鸟和野兽，便打下来充饥。历尽千辛万苦，他们终于来到一个国家。起初他们还以为到了月氏国呢，一问才知道到了大宛国。大宛王早就听说东方有个富饶强大的汉朝，很想互通往来，但无奈路途遥远，今日一看汉朝使者来到，非常高兴，热情地接待了他俩。他又询问了一下汉朝的情况，并表达了很想和汉朝结交的想法，后来听说张骞是奉命出使西域到月氏国的，立即派人护送他们。大宛国的人先把他俩护送到了康居(在今巴尔喀什湖和威海之间)，又请康居人送他们到了月氏国。
月氏国王被杀后，国王的夫人继承了王位，西迁到大夏国境内，又重新建立了大月氏国。这里物产丰富，土地肥沃，人民生活十分安乐。渐渐地，大家对报仇之事便淡忘了。大月氏国不想再和匈奴打仗了，只想过这种平静的生活。张骞在大月氏国住了一年多，几次陈述汉朝想和他们联合共同击败匈奴之事，但始终没有说服他们。没有办法，张骞只好返回。
途经匈奴境地，又被匈奴俘虏，软禁了一年多，后来匈奴发生内乱，张骞才趁乱带着匈奴妻子和堂邑父逃了出来。
张骞经过13年，终于回到长安。他向汉武帝详细报告了西域各国的情况。
汉武帝非常高兴，虽然张骞没有达到出使的目的，但是了解了西域许多国家的风土人情。为了表彰他的功劳，汉武帝封他为太中大夫。
张骞回到长安后，心想：我在大夏国时，看到了汉朝四川出产的竹杖和细布，而这些东西是从身毒(今印度)运来的，而身毒又在大夏东南，离四川不远，不如走这条路。
后来汉武帝又派张骞出使，张骞建议走这条路，可惜没有到达目的地。
张骞出使西域，加强了西域各国和汉朝的联系，交流也逐渐增多。
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