师将军的部队本想进军先攻郁成城，恐怕军队滞留而使大宛人更生诈谋，于是就先攻大宛城，决开他们的水源，改变其流向，即使大宛坚守也甚感忧愁困窘。包围大宛的城池，攻城四十多天。他们的高级官员相互商量道：“汉朝之所以来攻打大宛，是我们国王毋寡隐藏了好马而杀害了汉朝使者。如果杀掉国王毋寡并拿出好马，漠军之围当可解脱；即使不解，再奋战而死，也为时不晚。”大宛的高级官员们都认为这样对，共同杀死宛王毋寡。它的外城被摧毁，俘获了大宛贵人勇将煎靡。大宛人大为震惊，逃跑入守中城，相互商量说：“汉来攻打宛，是因为国王毋寡。”提着他的头派人去见贰师将军，相约说：“汉军不要攻打我们了，我们把好马全部拿出来，任凭你们选取，并且供给你们粮食。如若不听从，我们杀尽好马，而康居的救兵将要到达。一到达，我宛兵在城内，康居的救兵在城外，共同和汉军作战。汉军仔细考虑吧，怎么办？”这时康居侦探窥伺漠兵，汉兵还很强大，不敢进兵。贰师将军听说大宛城内最近找到了汉人，会穿井汲水，而且城内粮食还多。考虑到我们之所以来，就是为诛灭罪魁祸首宛王毋寡，毋寡的头已经到了，这样还不允许解开兵围，那么他们就会坚守，而康居等到汉军疲乏时而来援救大宛，那打败汉军是必然的了。军官们都认为对，就接受了大宛的许约。大宛人就放出他们的好马，让汉兵自行挑选，还拿出许多粮食供养汉军。汉军挑选了好马几十匹，中等以下公马母马共三干多匹，而且立大宛高级官员中过去待汉人友好的昧蔡为大宛国王，与他订立盟约后撤兵。终于不得进入大宛内城，就结束这场战争撤兵回来了。

当初，贰师将军发兵敦煌西进时，认为人多，沿路各国无法供给粮食，就分为几支队伍，从南北两路挺进。校尉王申生和原大鸿胪壶充国等统领一支千多人的队伍另到郁成，郁成人坚守城堡，不肯把粮食供给他们。王申生的部队距离贰师将军的大部队二百里，他依仗大军而轻视对方，急攻郁成。郁成人窥探得知王申生的部队少，就在一个早晨用三千人的兵力发起攻击，斩杀了王申生等人，军队大败，衹有几个人脱险逃出，跑到贰师将军那裹。贰师将军命令搜粟都尉上宫桀去攻打郁成，郁成投降，郁成王逃走到康居国，上官桀就追到康居国。康居国人听说汉军已经打败大宛，就交出郁成王给上官桀。上官桀派四个骑士把他捆绑看守押送给主将李广利。这四个人互相议论说：　“郁成王是汉朝所痛恨的，如果把他活着送去，怕突然发生意外，贻误大事。”想杀，没有人敢先动手。上邹骑士趟弟拔剑斫击，斩了郁成王。上官桀等就赶上了贰师将军的大部队。

当初，贰师将军李广利后一次出兵，皇上派遣使者通告乌孙国，要它出兵与漠军合力攻宛。乌孙派遣两千名骑兵前往，徘徊观望，不敢上前。贰师将军的队伍凯旋东归，所经过的那些小国听说大宛已被攻破，都打发自己的子弟跟随汉军去纳献贡物，谒见天子，因而作为人质。军队返回，进入玉门关的有一万多人，军马一千多匹。贰师将军后一次行军，军队并非缺乏食用，牺牲的也不能算多，而是将吏们贪财，大都不爱护士兵，侵吞军饷，因此死亡很多。天子因为是远涉万里征讨大宛，就不责问他们的过失，便下诏说：　“匈奴为害很久了，如今虽远徙漠北，与旁国共谋截击大月氏国使臣，拦杀中郎将江及原雁门太守攘。危须国以西及大宛皆合约杀期门车令、中郎将朝及身毒国使，隔断东西道路。贰师将军广利征讨其罪，战胜大宛。赖天之灵，从溯河山，涉流沙，通西海，d]雪不积，士大夫直接穿过，获王首级，珍怪之物都陈列于庭。封李广利为海西侯，食邑八千户。”又封斩杀郁成王的赵弟为新时侯；军正趟始成功最多，为光禄大夫；上官桀敢深入，为少府；李哆有计谋，为上党太守。军官中被封为九卿的有三人，诸侯相、郡守、二千石级官吏的有一百多人，一千石级官吏以下的一千多人。自愿参加者赏封的官爵都超过他们本人的愿望，因犯罪受惩罚而去从军的人免罪但不计功劳。士兵们所得赏赐约值四万钱。攻伐大宛两回，总共经历四年才告结束。

后十一年，征和三年，贰师将军又率七万骑兵出五原，攻击匈奴，渡郅居水。兵败，投降匈奴，被单于杀死。事见《匈奴传》。