元光六年(公元前129年)，趁匈奴对自己的监视有所放松，张骞等人才逃出匈奴继续完成自己的使命。张骞一行越戈壁、过雪原，经车师、焉耆、疏勒等地，翻越葱岭，最后到达大宛（今乌兹别克斯坦费尔干纳盆地）。
大宛国王早就听说汉朝的强大富庶，便派遣向导和译员，将张骞等人送到康居（今乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦境内），康居王又遣人将他们送至大月氏。到达大月氏后，早已定居的月氏人已无意向匈奴复仇，张骞等人在大月氏逗留一年多，都未能说服月氏人与汉朝的联盟，张骞便决定动身回国。
但在逗留月氏期间，张骞曾经专门到过大夏的蓝氏城（今阿富汗的汗瓦齐拉巴德）。
