第二年(89年)，班超调发于阗等国士兵二万多人，再攻莎车。龟兹王发遣左将军发温宿、姑墨、尉头合兵五万救援莎车。敌强我弱，班超决定运用调虎离山之计。他召集将校和于阗国王，商议军情。他故意装出胆怯的样子说：“今兵少不敌，其计莫若各散去。于从是而东，长史亦于此西归，可须夜鼓声而发”(《后汉书·班超列传》)。班超偷偷嘱托人故意放松对龟兹俘虏的看管，让他们逃回去报信。龟兹王闻之大喜，自己率万骑在西边截杀班超，派温宿王率领八千人在东边阻击于阗。班超侦知他们已经出兵，迅速命令诸部齐发，鸡鸣时分，直扑莎车大本营。营中无备，军士奔逃，班超追斩五千余级，大获其马畜财物。莎车国只好投降，龟兹王等也只好散去。班超由此威震西域。

当初，大月氏(今阿富汗境)国曾经帮助汉朝进攻车师有功。公元87年，国王派遣使者，来到班超驻地，向汉朝进贡珍宝、狮子等物，提出要娶汉朝公主为妻。班超拒绝了这要求，大月氏王由是怨恨。

永元二年(90年)夏，大月氏副王谢率兵七万，东越葱岭(今帕米尔高原和昆仑山脉西段、喀剌昆仑山脉东南段)，攻打班超。班超兵少，大家都很恐慌。班超却说：“月氏兵虽多，然数千里领来，非有运输，何足忧邪？但当收谷坚守，彼饥穷自降，不过数十日决矣”(《后汉书·班超列传》)。大月氏副王谢进攻班超，无法攻克，抢掠粮草，又无所得，果然疲惫不堪。班超估计其粮草将尽，必派人到龟兹求救，预先命几百士兵在东边埋伏，谢果然派兵带金银珠宝去龟兹求援。班超伏兵大出，杀死了使者，并派人拿给谢看。谢大惊，进退无据，只好遣使向班超请罪，希望能放他们一条生路，班超放他们回国，大月氏由是大震，与汉朝和好如初。

第二年，龟兹、姑墨、温宿等国皆降。朝廷任命班超为都护，徐干为长史，拜白霸为龟兹王，派司马姚光来送他。班超和姚光命龟兹废掉原来的国王尤里多，扶立白霸。姚光把尤里多带回了京师。

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