围逃回，因而全军覆没。匈儿单于大喜，于是派奇兵攻打受降城，未能攻下，便侵边界，掳掠后离去。

十二月，宽去世。

三年(己卯，公元前102年)

季，正月，胶东太守延广被任命为御史大夫。

汉武帝向东巡游海边，考查对神仙踪迹的寻访情况，发现都没有着落。命令祀官以礼祭告东泰山。夏季，四月，汉武帝返回长安，途中在泰山祭天，在石闾祭地。

匈儿单于去世，因其年纪小，匈众共立儿单于的叔父右贤王湖为单于。

汉武帝派光禄勋徐自为从五原数百里，最远达千余里，修筑城墙、要、亭燧等，向西北直到庐朐，命游击将军韩说、长平侯卫伉屯兵庐朐附近；命弩都尉路博德在居延泽筑城镇守。秋季，匈大举侵定襄、云中二郡，杀掠数千人，打败汉朝好几名二千石官后方才离去，沿途破坏光禄勋徐自为所筑城墙、要、亭遂等；又派右贤王侵酒泉、张掖二郡，掳掠数千人。正好汉军军正任文率兵前来救援，右贤王兵败，丧失了全掳掠所得后退走。

这一年，睢侯张昌被指控为太常官，掌祭祀事务有不到之，被废除封爵邑。

起初，汉祖分封功臣为侯，共一百四十三人。当时正是战之后，大城和著名都会的百姓散失，国家掌握的数字，只有从前的十分之二三。所以汉初所封列侯，其邑大的不过一万，小的只有五六百家。分封时，汉祖曾经立誓说：“既使黄河变得像腰带一样狭窄，泰山变得像砥石一样矮小，各位列侯的封国邑也将永存，传给后世孙。”并将誓言用朱砂写下，杀白祭告上苍，表示守信和郑重。到后时，厘订全列侯的位次低，将记录存在宗庙之内，副本存于有关官署。到汉文帝、汉景帝时，已过了四五世，民已经回归故里，也有增加，列侯中，大的邑达到三四万，小的也增加了一倍，财富的增长也与邑相同。列侯的孙们骄奢逸，多犯国家法律，不仅本人丧命，祖宗留下的邑也因而失去，到如今，现存的功臣侯只剩下四家，而法网也稍微严密了。

汉朝丧失了赵破这支队后，议论此事的公卿大臣们都希望停止征讨大宛，集中全力对付匈。而汉武帝则认为，既已兵征讨大宛，如果连大宛这样一个崐小国都不能征服，那么大夏等国将逐渐轻视汉朝，大宛的好不会来，乌孙、台等国将随意待汉朝使团，从而使汉朝遭到外国的耻笑。于是汉武帝罚了认为征讨大宛不利的邓光等人。赦免正在服刑的囚徒，征发品行恶劣的青年和边地区的骑兵，一年多的时间里，派到敦煌增援贰师将军李广利的人达六万多人，背负私人装备而跟从的人未计算在内。另外，又征调了十万，三万匹，驴、骆驼等数以万计，以及十分充足的粮和兵弓弩。全国都受到震动，从各地调到征讨大宛队中的校尉军官也达五十余名。因大宛城中无井，靠汲引城外河使用，所以汉武帝派工随军前往，准备将大宛城外河引向别，利用旧挖攻城。又增调了十八万戍卒驻酒泉、张掖以北地区，并在居延、休屠两地屯兵以卫护酒泉。汉武帝下令：全国犯罪的官吏、逃亡者、赘妇家的男、商人、原属商人籍者、其父母或祖父母属商人籍者，共七人，一律谪罚为兵。为贰师运送粮的车辆和役夫络绎不绝。汉武帝还任命两名熟悉匹情况的人充当执校尉和驱校尉，预备在攻破大宛后挑选好。

贰师将军李广利得到大的人力力增援后，再次率兵征。由于汉军兵多，所到之，西域各小国无不迎接，为汉军提供粮供应。行至台，台国不降，汉军攻城数日，在城中行了一场大屠杀。自此向西，汉军一路平安推，直抵大宛城下，到达的士兵共三万人。大宛军队城迎击汉军，汉军以箭杀，大宛军大败，逃城中拒守。李广利本想攻取郁成城，又恐怕一时难于攻克，反使大宛生其他计谋，于是先到大宛城，挖开源，引向别。城中的大宛军民本已忧愁困扰，汉军再将全城包围，攻击四十余日。大宛贵族密谋：“大王母寡将好隐藏起来，又杀死汉朝使臣，如今我们将大王杀死，把好献，汉军就会解围而去；如仍不解围退兵，我们再拼死力战，也为时未晚。”大家都表示同意，于是一起行动，将大宛王杀死。此时大宛的外城已破，大宛的贵族猛将煎靡被汉军俘获。大宛极为恐慌，逃内城，派人手持大宛王母寡的人，前去见李广利，相约说：“汉军如不攻我们，我们将把所有的好都拿来，任凭汉军随意挑选，并为汉军提供粮。如不接受我们的建议，我们将杀死所有的好。康居的援兵又即将到达，援兵一到，我们居内，康居兵居外，两面夹击汉军。请将军仔细考虑，怎么办好？”此时，康居探知汉军还很盛，不敢前。李广利闻知大宛城中新近抓到一些汉人，懂得了凿井技术，且城中粮尚多，因而考虑：“此次前来主要是为了诛杀罪魁祸首母寡，而今母寡的人已然送到，这样再不接受他们的请求，他们必定会守城池，而康居等到汉军疲惫来援救大宛，汉兵必为其所败。”所以接受了大宛的求和条件。于是，大宛将献，让汉军自己选择，并拿大批粮供给汉军。汉军挑选了数十匹好，中等及以下的雌、雄三千余匹，又扶立过去对汉朝态度友好的大宛贵族昧蔡登上大宛国王位，与其订立盟约后罢兵而还。

当初，李广利自敦煌起兵西时，分兵数路，分别从南、北两条路兵。校尉王申生另率一千余人到郁成，被郁成王消灭。只有数人得脱，逃到李广崐利大军。李广利命搜粟都尉上官桀率兵前往攻打郁成，郁成王逃到康居，上官桀也追到康居。康居王听说汉军已打败大宛，便将郁成王献给上官桀，上官桀命四名骑兵将郁成王捆绑押送李广利军营。上骑士赵弟怕郁成王在半路上逃跑，剑将郁成王人砍下后，追上李广利大军。