因为龟兹国曾经杀害过汉朝的校尉赖丹，由于种种原因汉朝并未惩罚龟兹。常惠认为此次出使可以出兵攻打龟兹，让西域诸国看到得罪大汉的后果。不过，汉宣帝认为刚刚击破匈奴，各国既然都已表示臣服，还是不要轻言战事为好，因此没有批准常惠的请求。
常惠的建议得到了霍光的支持，霍光明白西域诸国路途遥远，如果不对他们的罪行给予严厉打击，今后治理起来也会留下后患，必须让他们明白虽远必诛的道理。因此霍光告诉常惠可以相机行事，想办法惩罚龟兹。于是常惠在出使乌孙返程的路上开始自行谋划讨伐龟兹，常惠在乌孙借来七千兵马，然后联络龟兹东西两边二国，合计兵力近五万人三面合围龟兹。
龟兹王不敢应战，急忙献出杀害赖丹的主谋姑翼，并表示臣服汉朝。常惠本意只是惩罚龟兹，并非要灭国，见目的已达到便将姑翼斩首示众，随后退兵。后经常惠和解忧公主进行了多次工作，龟兹王迎娶刘解忧之女，和乌孙联姻，并多次入长安朝贡，龟兹正式臣服大汉。
合力平定乌孙内乱，威服西域为设立西域都护府奠定了基础
