大宛和匈奴是近邻，当地人懂得匈奴话。张骞和堂邑父都会说匈奴话，交谈起来很方便。他们求见了大宛王，大宛王早就听说汉朝是个富饶强盛的大国，这会儿听到汉朝的使者到了，很欢迎他们，并且派人护送他们到康居，再由康居到了月氏国。
月氏被匈奴打败以后，迁到大夏附近建立了大月氏国，不想再跟匈奴作战了。大月氏国王听了张骞的话，一点儿也不感兴趣，但是因为张骞是汉朝的使者，大月氏国王还是很有礼貌地接待了他们。
张骞和堂邑父在大月氏住了一年多，还到大夏去了一次，看到了许多从未见过的东西。但是他们没能说服大月氏国共同对付匈奴，只好回去。经过匈奴地界，又被扣押了一段时间，幸好匈奴发生了内乱，他们才逃出来回到长安。
张骞在外面足足过了十三年才回来，汉武帝认为他立了大功，封他为太中大夫。
滇越古国的新发现
张骞向汉武帝详细报告了西域各国的情况，他说：“我在大夏看见邛山(22)出产的竹杖和蜀地出产的细布。当地人说这些东西是商人从天竺贩来的。”他认为既然天竺可以买到蜀地的东西，那么一定离蜀地不远。
汉武帝就派张骞为使者，带着礼物从蜀地出发，去结交天竺。张骞把人马分为四队，分头去寻找天竺。四路人马各走了两千里地，都没有找到，有的还被当地的部族打了回来。
