在中国古代，西域一般是指葱岭（今帕米尔高原）以东，玉门关、阳关以西，昆仑山以北，天山南北的广大地区。在西域分布着数十个少数民族国家，匈奴强盛后，控制了西域各国。武帝即位后，开始经营西域。
建元二年（公元前139），汉中人张骞奉命率领百余人前往西域，寻找并联络被匈奴赶到西方的大月氏，以合力讨击匈奴。张骞一行从长安起程，经陇西（今甘肃临洮）向西行进。在经过匈奴的领地时被俘。匈奴单于将张骞等人分开，让他们从事畜牧业，由匈奴人严加看管。还让张骞娶匈奴女子为妻，劝他投降。张骞留居匈奴11年，终得逃脱匈奴的控制，越过葱岭，经大宛、康居等国，到达大月氏。不料，此时大月氏已在新迁居的地区安居乐业，不愿再东进找匈奴复仇。张骞自知此次出使的目的没有达到，便在大月氏停留了一年多的时间后踏上了归途。
张骞在返程途中，经过羌中，再次被匈奴抓获，一年后，才再次逃脱。元朔三年（公元前126），张骞在出使十三年后终于回到了长安，随行的百余人只剩下胡奴堂邑父一人。张骞这次出使西域，虽然没有达到联合大月氏夹击匈奴的目的，但却获得了大量有关西域的人文地理知识，重新沟通了汉朝与西域的联系。
