1、楚汉战争时期，匈奴冒顿单于乘机扩张势力，控制了中国东北部、北部和西部广大地区，建立起统一的奴隶主政权和强大的军事机器。西汉初年，匈奴冒顿单于征服西域，设僮仆都尉，向各国征收繁重的赋税。匈奴还以西域作为军事上的据点和经济上的后盾，经常侵占汉朝的领土，骚扰和掠夺中原居民。西汉王朝的统治者在同匈奴斗争的过程中，逐渐认识到西域的重要性，特别是汉武帝即位后，从匈奴降人的口中得知西迁的大月氏有报匈奴世仇之意，但苦于无人相助，便决定沟通与西域的联系，欲联合大月氏，以夹攻匈奴，“断匈右臂”。
2、当时，正在伊犁河流域游牧的大月氏，是一个著名的“行国”，40万人。他们曾居住在敦煌和祁连山之间，被匈奴一再打败后，刚迁到这里不久，并且习惯了这里的生活，不愿意再次打仗了。匈奴杀月氏王，“以其头为饮器”。因此，大月氏与匈奴是“世敌”。所以，张骞出使西域并没有完成本身任务。
3、汉朝日趋强盛后，计划积极地消除匈奴贵族对北方的威胁。武帝听到有关大月氏的传言，就想与大月氏建立联合关系，又考虑西行的必经道路——河西走廊还处在匈奴的控制之下，于是公开征募能担当出使重任的人才。
4、建元二年（前139年），张骞率领100多名随行人员，匈奴人堂邑父为向导从长安出发前往西域。西行进入河西走廊。这一地区自月氏人西迁后，已完全为匈奴人所控制。正当张骞一行匆匆穿过河西走廊时，不幸碰上匈奴的骑兵队，全部被抓获。
5、张骞生年及早期经历不详，汉武帝刘彻即位时，在朝廷担任名为“郎”的侍从官。据史书记载，他“为人强力，宽大信人”。即具有坚韧不拔、心胸开阔，并能以信义待人的优良品质。这正是张骞之所以能战胜各种难以想像的危难，获取事业成功的一个重要因素。
6、张骞终于找到机会率领部属逃离了匈奴。他们向西急行几十天，越过葱岭，到了大宛（今乌兹别克共和国境内）。由大宛介绍，又通过康居（今哈萨克共和国东南），到了大夏。大夏在今阿姆河流域。张骞这才找到了大月氏。十多年来，大月氏这个“行国”已发生了很大变化：一是在伊犁河畔受到乌孙的攻击，又一次向西远徙。乌孙，63万人，也是个“行国”，曾在敦煌一带游牧，受过大月氏的攻击。后来匈奴支持乌孙远袭大月氏，大月氏被迫迁到阿姆河畔，而乌孙却在伊犁河留住下来。自从大月氏到了阿姆河，不仅用武力臣服了大夏，还由于这里土地肥沃，逐渐由游牧生活，改向农业定居，无意东还，再与匈奴为敌。张骞在大月氏逗留了一年多，得不到结果，只好归国。回国途中，又被匈奴拘禁一年多。公元前126年，匈奴内乱，张骞乘机脱身回到长安。
7、张骞出使时带着100多人，历经13年后，只剩下他和堂邑父两个人回来。这次出使，虽然没有达到原来的目的，但对于西域的地理、物产、风俗习惯有了比较详细的了解，为汉朝开辟通往中亚的交通要道提供了宝贵的资料。
8、张骞回来以后，向武帝报告了西域的情况。这就是《汉书·西域传》资料的最初来源。之后，由于张骞随卫青出征立功，“知水草处，军得以不乏”，被武帝封为“博望侯”。
9、元狩四年（公元前119年），张骞第二次奉派出使西域。这时，汉朝业已控制了河西走廊、积极进行武帝时对匈奴最大规模的一次战役。几年来汉武帝多次向张骞询问大夏等地情况，张骞着重介绍了乌孙到伊犁河畔后已经与匈奴发生矛盾的具体情况，建议招乌孙东返敦煌一带，跟汉共同抵抗匈奴。这就是“断匈奴右臂”的著名战略。同时，张骞也着重提出应该与西域各族加强友好往来。
10、张骞率领300人组成的使团，每人备两匹马，带牛羊万头，金帛货物价值“数千巨万”，到了乌孙，游说乌孙王东返，没有成功。他又分遣副使持节到了大宛、康居、月氏、大夏等国。元鼎二年（公元前115年）张骞回来，乌孙派使者几十人随同张骞一起到了长安。此后，汉朝派出的使者还到过安息（波斯）、身毒（印度）、奄蔡（在咸海与里海间）、条支（安息属国）、犁轩（附属大秦的埃及亚历山大城），中国使者还受到安息专门组织的二万人的盛大欢迎。安息等国的使者也不断来长安访问和贸易。从此，汉与西域的交通建立起来。