天山南路，因北阻天山，南障昆侖，氣候特別幹燥，僅少數水草地宜於種植，缺少牧場，漢初形成三十六國，多以農業為生，兼營牧畜，有城廓廬舍，故稱“城廓諸國”。從其地理分布來看，由甘肅出玉門、陽關南行，傍昆侖山北麓向西，經且未(今且未縣)、於闐(今於田縣)，至莎車(今莎車縣)，為南道諸國。出玉門、陽關後北行，由姑師(今吐魯蕃)沿天山南麓向西，經焉耆(今焉耆縣)、輪台(今輪台縣)、龜茲(今庫車縣)，至疏勒，為北道諸國。南北道之間，橫亙著一望無際的塔裏木沙漠。這些國家包括氐、羌、突厥、匈奴、塞人等各種民族，人口總計約三十餘萬。張騫通西域前，天山南路諸國也已被匈奴所征服，並設“僮仆都尉”，常駐焉耆，往來諸國征收糧食、羊馬。南路諸國實際已成匈奴侵略勢力的一個重要補給線；三十多萬各族人民遭受著匈奴貴族的壓迫和剝削。
蔥嶺以西，當時有大宛、烏孫、大月氏、康居、大夏諸國。由於距匈奴較遠，尚未直接淪為匈奴的屬國。但在張騫出使之前，東方的漢朝和西方的羅馬對它們都還沒有什麼影響。故匈奴成了唯一有影響的強大力量，它們或多或少也間接地受製於匈奴。
從整個形勢來看，聯合大月氏，溝通西域，在蔥嶺東西打破匈奴的控製局麵，建立起漢朝的威信和影響，確實是孤立和削弱匈奴，配合軍事行動，最後徹底戰勝匈奴的一個具有戰略意義的重大步驟。
當漢武帝下達詔令後，滿懷抱負的年輕的張騫，挺身應募，毅然挑起國家和民族的重任，勇敢地走上了征途。
（三）外交事件全記錄
武帝建元二年(前139年)，張騫奉命率領一百多人，從隴西(今甘肅臨洮)出發。一個歸順的“胡人”、堂邑氏的家奴堂邑父，自願充當張騫的向導和翻譯。他們西行進入河西走廊。這一地區自月氏人西遷後，已完全為匈奴人所控製。正當張騫一行匆匆穿過河西走廊時，不幸碰上匈奴的騎兵隊，全部被抓獲。
匈奴的右部諸王將立即把張騫等人押送到匈奴王庭(今內蒙古呼和浩特附近)，見當時的軍臣單於(老上單於之子)。
軍臣單於得知張騫欲出使月氏後，對張騫說：“月氏在吾北，漢何以得往？使吾欲使越，漢肯聽我乎？”這就是說，站在匈奴人的立場，無論如何也不容許漢使通過匈奴人地區，去出使月氏。就像漢朝不會讓匈奴使者穿過漢區，到南方的越國去一樣。張騫一行被扣留和軟禁起來。
匈奴單於為軟化、拉攏張騫，打消其出使月氏的念頭，進行了種種威逼利誘，還給張騫娶了匈奴的女子為妻，生了孩子。但均未達到目的。他“不辱君命”、“持漢節不失”。即始終沒有忘記漢武帝所交給自己的神聖使命，沒有動搖為漢朝通使月氏的意誌和決心。張騫等人在匈奴一直留居了十年之久。
至元光六年(前129年)，敵人的監視漸漸有所鬆弛。一天，張騫趁匈奴人的不備，果斷地離開妻兒，帶領其隨從，逃出了匈奴王庭。
這是一次極為艱苦的逃亡。大戈壁灘上，飛沙走石，熱浪滾滾；蔥嶺高如屋脊，冰雪皚皚，寒風刺骨。沿途人煙稀少，水源奇缺。加之匆匆出逃，物資準備又不足。張騫一行，風餐露宿，備嚐艱辛。幹糧吃盡了，就靠善射的堂邑父射殺禽獸聊以充饑。不少隨從或因饑渴倒斃途中，或葬身黃沙、冰窟，獻出了生命。
張騫到大宛後，向大宛國王說明了自己出使月氏的使命和沿途種種遭遇，希望大宛能派人相送，並表示今後如能返回漢朝，一定奏明漢皇，送他很多財物，重重酬謝。大宛王本來早就風聞東方漢朝的富庶，很想與漢朝通使往來，但苦於匈奴的中梗阻礙，未能實現。漢使的意外到來，使他非常高興。張騫的一席話，更使他動心。於是滿口答應了張騫的要求，熱情款待後，派了向導和譯員，將張騫等人送到康居(今蘇聯烏茲別克和塔吉克境內)。康居王又遣人將他們送至大月氏。
不料，這時大月氏人，由於新的國土十分肥沃，物產串富，並且距匈奴和烏孫很遠，外敵寇擾的危險已大大減少，改變了態度。當張騫向他們提出建議時，他們已無意向匈奴複仇了。加之，他們又以為漢朝離月氏太遠，如果聯合攻擊匈奴，遇到危險恐難以相助。張騫等人在月氏逗留了一年多，但始終未能說服月氏人與漢朝聯盟，夾擊匈奴。在此期間，張騫曾越過媯水南下，抵達大夏的藍氏城(今阿富汗的汗瓦齊拉巴德)。元朔元年(前128年)，動身返國。
歸途中，張騫為避開匈奴控製區，改變了行軍路線。計劃通過青海羌人地區，以免匈奴人的阻留。於是重越蔥嶺後，他們不走來時沿塔裏木盆地北部的“北道”，而改行沿塔裏木盆地南部，循昆侖山北麓的“南道”。從莎車，經於闐(今和田)、鄯善(今若羌)，進入羌人地區。但出乎意料，羌人也已淪為匈奴的附庸，張騫等人再次被匈奴騎兵所俘，又扣留了一年多。