但由于当年武陵、益州叛乱频发，地震等天灾连连，次年烧当又生羌乱，西域偏远，大汉无力固守车师，最终决定放弃西域，于是撤销都护和戊、己校尉，撤退伊吾的屯田兵，诏令滞留西域的汉人归国，班超也在其中。
大汉从西域撤退，南道诸国惊恐，惧怕北匈奴卷土重来进行报复。当班超奉命准备返京时，疏勒、于阗恳切慰留，疏勒都尉黎弇竟至引刀自杀。班超行至于阗，于阗王侯以下皆号泣，竟至互抱班超的马足，不让他走。
班超知道南道一些地区，可以信用，乃决心留驻西域，勒马回转，重返丝路西端南北两道交汇的疏勒国。
此时疏勒有两座城在班超走后，重新归降龟兹，并且与尉头国联合，意图造成大乱。班超逮捕反叛首领，又击破尉头国，斩杀了六百于人，再定疏勒。
当时西域北道诸国隶属于匈奴，南道则大多数服从大汉。而北道又以龟兹势大，南道疏勒与于阗之间的莎车投靠了龟兹，从疏勒向东通往大汉内地的道路被切断，因此班超决定首先从疏勒附近排除匈奴势力的威胁。
建初三年，班超联合南道疏勒、于阗、康居、拘弥等国一万多士兵攻破姑墨国，斩杀七百人，将龟兹孤立。
建初五年，班超上书章帝，大汉先后发弛刑、义从一千人，士兵八百人，分别由徐干、和恭率领赴西域支援班超。
元和元年，班超发疏勒、于阗兵进攻匈奴在南道的羽翼莎车。莎车贿买疏勒王忠，忠背叛班超。
班超改立府丞成大为疏勒王，调集兵力进攻忠，康居国派精兵帮助忠，班超以锦帛贿买康居姻亲大月氏，劝说康居王罢兵，康居王罢兵，把忠也带了回去。
元和三年，忠从康居王那里借了一些兵马，与龟兹勾结密谋，派人向班超诈降，班超看穿了他的诡计，将计就计，答应他投降。忠大喜，轻装简从来见班超。班超为他举办酒宴，在宴席中，班超命人斩杀忠，又乘机击败他的部众。
元和四年，班超发于阗诸国兵二万五千人复攻莎车。北道龟兹王发温宿、姑墨、尉头五万人救援。
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，诈作各自撤退，又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。龟兹王闻讯后大喜，率一万骑兵在西边截杀班超，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，在鸡鸣时分，直扑莎车大本营。营中没有防备，军士奔逃，班超追斩五千余人，获马畜财物无数。
莎车降服，龟兹等国只能各自退兵。于是南道遂通。
两年后，也就是永元元年，大汉窦宪率军连破北匈奴于燕然山、金微山，出塞五千里。北匈奴主力被迫向西远徙，西域形势发生了有利于汉的变化。
西面的大月氏想乘两大势力互相纠缠之机从中渔利。永元二年，大月氏贵霜王朝发兵七万，越过葱岭，企图与西域北道诸国连兵消灭班超势力。
班超的军队处于劣势，众人恐慌。班超却以为，月氏兵虽多，但跋涉数千里，翻越葱岭而来，转输不便，粮草无法久支，采取了坚守之策。
果然，大月氏副王谢进攻班超，无法攻克，抢掠粮草，又无所得，疲惫不堪。班超估计他们粮草将尽，必会派人到龟兹求救，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。
班超的伏兵把使者杀死，并派人拿给谢看。谢大为惊恐，进退无据，只好遣使向班超请罪，乞求放他们退兵回国，大月氏因而大为震惊，与汉和好如初。
北匈奴既失败西迁，大月氏又受挫南退，于是，龟兹率姑墨、温宿于永元三年降于班超。后汉重建西域都护府，任班超为西域都护，徐干为长史。
班超驻守龟兹，徐幹屯于疏勒。又设置戊校尉领兵五百人，居车师前部高昌壁，戊部候居车师后部候城，东西遥相呼应。
此时，西域只有焉耆、尉犁、危须因前时攻杀都护，心怀疑虑，尚未降附。永元六年，班超一面大发龟兹、鄯善等八地区的兵力共七万人，及汉吏士、客商一千四百人讨伐焉耆，同时又遣使向三个地区的君长诱降。在军事压力和政治安抚下，三地皆降服，北道遂通，至此西域五十余国悉皆纳质内属。
自明帝永平十六年班超衔命出使西域，至和帝永元六年平定焉耆，经过二十一年的艰苦斗争，西域终于再度摆脱匈奴，复归属大汉皇朝，班超以功封定远侯。
班超东归以后，继任的都护任尚失和于西域各国，受到各国的攻击，接着陇西羌人与大汉发生战事，陇道断绝。
元初六年，敦煌太守曹宗遣长史索班率兵屯驻伊吾，北匈奴与车师后部共同攻杀索班。鄯善告急于汉，求救于曹宗。邓太后召班超之子班勇到朝堂与公卿会议对策。公卿多主张宜闭玉门关，放弃西域。
班勇自幼随父亲在西域长大，熟悉西域情形，力排众议，认为屈就北虏，缘边之郡将受困害，建议置护西域副校尉于敦煌，恢复敦煌营兵三百人，另遣西域长史将五百人屯楼兰。
延光二年，大汉以班勇为西域长史，率兵经营西域。次年班勇开导龟兹、姑墨等国，使之降附。随后班勇又发其步骑万余人到车师前部，击走北匈奴，并屯田柳中。
四年秋，班勇发敦煌、张掖、酒泉河西三郡兵及鄯善、疏勒、车师前部兵，大破车师后部，斩其王军就与匈奴持节使者。
顺帝永建元年，班勇发诸国兵出击北匈奴呼衍王，呼衍王远逃，其众二万余人皆降。
永建二年，班勇与敦煌太守张朗共讨焉耆。二人分兵两路，约定同时到达的日期。张朗想独自邀功，先期赶到焉耆，焉耆降。班勇反以后期获罪，被征下狱，免官，后卒于家。
桓帝时，长史常驻于阗。
中平年间，凉州乱起，西域再次与中原断绝。
班勇以后，东汉不再置西域都护，而以西域长史代行都护之职。长史比之都护无疑低了一个格次，也代表着后汉在羌乱的折腾下，对西域的重视程度已然减弱。
张辽对于班超此人是极为佩服的，纵览班超收服西域的过程，就是一部纵横捭阖的精彩大戏，勇气、决断、眼光、谋略，缺一不可。
时下之人包括曹操、刘备等雄主，精力仍在中原，并不那么看重关凉州，至于西域就更不用说了。
但来自后世的张辽知道西域乃至西域以外的世界，如今造船与航海技术尚且欠缺，航海一时间还不行，只有西域是通往地中海和印度文明的唯一通道。
所以张辽对丝绸之路极为重视，不仅是着眼于发展商业经济的考虑，更重要的是长远的布局。
如今，最重要的就是掌控西域。
中原无论怎么打，都是炎黄的，如果能在这个时代就通过西域，将炎黄势力延伸到两河乃至地中海，那对炎黄无疑是利在千秋。