甘延寿和陈汤带领军队一路疾行，先经过乌孙国都赤谷城，然后又到了阗池(2)附近。原本陈汤和甘延寿打算在乌孙境内补充一些粮草，没想到由于前两年反复遭到郅支单于的攻击，赤谷城以西已经变成了乌孙百姓避之唯恐不及的千里赤地，想要就地获得补给变得困难重重。
当然，面对这些许的困难，他们是不会退缩的，况且他们也无路可退。好在，这时候提供补给的运输大队来了。这个运输大队的大队长叫抱阗，是康居国的二把手，大概是投靠了郅支或者郅支的爪牙。以往康居总是被乌孙人压着打，但自从郅支数次打败乌孙军队后，仗着郅支的余威，此人似乎也打通了任督二脉，一改多年逢乌孙便
的窝囊样，多次跑到赤谷城附近打劫乌孙百姓，乌孙人竟拿他没办法。
这次抱阗甚至带着数千人越过赤谷城，到东面敲了乌孙大昆弥一棍子，杀掠乌孙军民千余人，并抢了大量的牛羊马匹。就在抱阗得胜而归的时候，他的队伍与汉军的后军辎重部队不期而遇。大概是在大昆弥那里打出来了自信，抱阗看到面前这支明显杂有汉人的军队居然没什么惊奇的反应，也把他们和乌孙军队等同起来。看到队伍中有钱粮辎重，秉着这两年在乌孙国养出来的“你的就是我的”原则，抱阗想也不想就带头冲过来要接管这些财物。
陈汤接到后军的报告后，到前线看了一眼抱阗手下康居兵的阵势，心里暗自发笑：如此一支乌合之众竟敢来送死？！他没做过多安排，只命令手下胡兵纵马追击，很快便把抱阗的军队击溃。抱阗这下偷鸡不成蚀把米，非但之前在大昆弥那里夺来的人畜损失殆尽，还折进去四百六十人，自己也只得仓皇逃窜。
收拾完战场，陈汤命人把从抱阗手下救下的四百多乌孙人送还大昆弥，但一同缴获的乌孙人的牛羊马匹，他却假装不知，全充作了军队的畜力和口粮。当然，对此大昆弥也不敢说什么，毕竟陈汤救了他的人，又替他找回了面子，这些只能权当是谢礼了。况且面对抱阗，大昆弥尚无可奈何，现在面对的是远强于抱阗的汉军，大昆弥哪里还敢吱声？
得了补给，甘延寿和陈汤的队伍很顺利地到达了康居国。为了进一步瓦解郅支单于，甘延寿和陈汤一商量，下令严禁将士骚扰康居国的百姓。这让汉军得到了康居百姓的民心，甚至有不少怨恨郅支单于的康居贵族出来帮助汉军，不仅提供了关于郅支单于的具体情报，还把汉军带到了临近单于城六十里的地方。
别看郅支单于在康居和临近的几个小国那里似乎可以呼风唤雨，其实，这时候他手下并没有多少人。当时跟他来康居国的匈奴士兵就三千多人，到了康居国后数次跟乌孙交战，虽然大多数是借康居的兵，但几年折腾下来，不死人是不可能的。因此，匈奴军队的人数肯定不足三千。而且，郅支单于在康居国的所作所为极不得人心，平时威风八面的时候也就罢了，现在惹怒了汉朝大难临头，哪里会有几个康居人肯继续留在郅支单于那里陪他等死？所以，我大略估计，单于城里的郅支手下大概也就三千人——我保证，不可能再多了。
探得了郅支单于的真实实力后，陈汤和甘延寿的心里有了底，第二天就又把军营往单于城的方向推进了三十里。城里的郅支单于现在急得像热锅上的蚂蚁，他恐怕对自己那封只为嘴上爽一把的信懊悔不已，没想到自己是“嘴上一时爽，匈奴火葬场”。收到西域都护府出兵的消息后，郅支单于完全没了他在那封信上表现的嚣张和自信，他的第一反应只有一个字：跑！
郅支单于的这个反应不是想想而已，他第一时间就带人匆匆离开了自己经营了数年的单于城，那时候他甚至连汉军的影子都还没见着。等在西域的狂沙中飞奔了数十里后，郅支单于才反应过来：自己该往哪里跑？自己还能往哪里跑？
没有人回答他，可郅支单于知道，依自己在康居国的所作所为，康居人不反他就烧高香了，根本不可能帮他抵御汉军。康居周围的乌孙、大宛等国，平时受尽了他的欺负，必然会与汉军联合起来对付他，断不会接受和庇护他。很快，他便意识到了问题的答案：无路可逃。
对郅支单于来说，这是个多么讽刺的答案，而造成这个结果的偏偏是他自己！既然无路可逃，那还有必要再逃吗？郅支单于于是掉转马头又往单于城奔去。
我们无法得知之后几天在单于城里等待汉军到来的郅支单于的内心感受究竟如何，是恐惧，是愤怒，还是早知如此悔不当初？但我们可以得知的是，在这些情绪之外，他内心至少还存有一点侥幸，那就是汉军不远千里而来，补给困难，必定难以持久，只要自己能拖上一段时间，等到对方粮尽，自然会撤退。
那该怎么办？匈奴人素来崇尚武力，讲究强者为尊，遇事总信奉“能动手就别吵吵”一类的原则。然而，今时不同往日，郅支单于完全没有不服来战的信心和勇气。无奈之下，他绞尽脑汁想出了一个不是办法的办法——师汉长技以制汉，即使用“拖”字诀。
终于，等甘延寿和陈汤的军队出现在三十里开外时，郅支单于派了一个人去见甘延寿和陈汤，这个使者前往汉军只是为了替郅支单于问一句话：“汉军远道而来是为什么呀？”
这不是明知故问吗？几万大军远赴千里，不是为了教训你吗？难道是闲得慌？汉人不同于化外的匈奴人，经过孙子兵法的熏陶，稍微有点脑子的都知道郅支单于问这句废话背后的意思：拖延时间。
陈汤刚打了抱阗一顿秋风，又在康居贵人口中探知了郅支单于的虚实，此时已然成竹在胸，面对来人明知故问的问题，他先是嘿然一笑，随后眼珠子一转，已然有了决定：既然郅支单于要耍计谋，那便先从心里击溃他的防线。陈汤也装傻充愣地回答（实际上是要挟）：“你们单于上书我们陛下，说他受困于西域这个苦地方，表示愿意归降我汉朝，还说要亲自来朝拜见。我们陛下可怜单于弃匈奴大国而屈居康居弹丸之地，所以派都护将军来接单于一家。因为怕惊动了其他人，所以才没敢直接到城下。”
当然，这句话里可能也有给郅支单于投降提供台阶的意思，毕竟打仗是要死人的，能不打还是不打好。来人显然得了郅支单于的叮嘱，也不管陈汤说什么，只是回答：“容我回去禀报单于，还请贵军稍等时日。”
第二天，郅支单于又派了一个人来见甘延寿和陈汤，又是一番毫无营养的对话，末了来人总是要“回报单于”，让汉军再“稍等些时日”。
如是再三。
面对郅支单于的雕虫小技，陈汤开始时还表现得极其有耐心，毕竟他胜券在握，可后来也烦了。看到郅支单于显然没有投降的意思，加上虽然军队士气正旺且不缺粮草，但毕竟在城外吹沙子也不是那么好玩的，陈汤决定不再跟郅支单于纠缠下去。再次面对郅支单于的使者时，他装作很生气地说道：“回去告诉郅支单于，我们大军为他远道而来，结果这么多天了，连个在匈奴说得上话的人都没有见着，这就是你们匈奴人的待客之道吗？！你回去告诉郅支单于，我们大军远道而来，如今人困马乏粮草不济，恐怕等不了了，让他早做决断吧！”
这无疑是给郅支单于下的最后一道通牒，而且第二天汉军就再次拔营起寨，逼近到离单于城三里的地方。
郅支单于原本想再拖上几天，进一步消耗汉军的粮草，可没想到汉军粮草充足，军容整肃，陈汤的调侃与威胁反而对他造成了更大的伤害。当郅支单于最终在城头看到这支不远千里来取他人头的威武之师时，他的心中没有了希望，也没有了幻想，剩下的只可能是一种情感：疯狂。
上天要你灭亡，必先让你疯狂。
当然，可能又有人说我是在扯淡，在胡乱揣测人物的内心，但我已然觉得自己的猜测应该还是靠谱的，虽然它只是猜测——且看当甘延寿和陈汤的四万大军出现在城下，城里只有不足三千人时，一开始打定主意坚守，以待对方粮尽退兵的郅支单于做了些什么事情：
郅支单于命人在城上竖起五色彩旗，数百匈奴战士全副武装伫立城头，城外还有百余匈奴骑兵绕城来回奔驰，城门也未曾紧闭，而是半掩半开，其间更有一百步兵摆出错落不齐的鱼鳞阵，有模有样地在那里操练。郅支单于甚至主张全民皆兵，让自己的几十个阏氏也披甲挽弓上了城头。郅支单于一挥手，便有人从城上向城外的汉军挑衅性地大呼：“有种来打！”
后来，陈汤曾经给皇帝分析过汉胡的军事实力。陈汤指出，对西域各国士兵而言，汉军的优势主要在于器械犀利。在双方均有充分准备的情况下，汉军士兵甚至可以一打五，即便后来随着中国铁器制品大量流入西域，西域各国的器械水平有了提高，汉军也能以一当三。由此可见，当时单于城里的三千人大概就相当于汉军几百人的水平，郅支单于要击退城外四万人的汉军，按正常人的想法不外乎加固城防，最后将城门也钉死，多准备些滚石檑木以应对汉军的攻城，最好能提前在城外坚壁清野——当然，以西域荒漠的环境看，大概没什么好清野的，但至少能把城外的水源都断了，这样就有可能最大限度地减少汉军的可作战时间。
以上这些该做的事情郅支单于一件都没做，居然还主动向汉军邀斗。这时候郅支单于大概已经疯了，他命令骑兵率先向汉军发起冲锋。虽然郅支单于疯狂，可他手下的骑兵们脑子还算清醒，就这么百十号人，怎么敢往几万对手的堆里扎？果然，刚才还颇有气势地冲过来的骑兵，一看汉军士兵已把手中弩箭的弦拉满，还没等第一拨弩箭射出，这百多号人就赶紧掉转马头，以比之前快一倍以上的速度撤退，连带着还冲散了在城门附近操练鱼鳞阵的步兵。接着，陈汤命令士兵自由射击，一阵箭雨就让城外气势颇大的两百多号匈奴人全躲进了城里。
随后，汉军开始了正式进攻。不同于先前匈奴人儿戏般的冲锋，汉军士兵不动则已，这一动，城里的匈奴人就知道什么是专业的了。只见汉军从单于城的四面同时进攻，最前面的士兵手持一人高的卤楯防御，后面的士兵用长戟进攻，更后面的士兵持弩箭射击，而且专射附近高处箭楼上的匈奴人。把原本想居高临下射箭的匈奴人全赶到箭楼下后，汉军冲到城下，部分士兵在盾牌掩护下用大斧破门，用大铲挖墙，分工合作，井然有序，杂而不乱。(www.xing528.com)
在由单于城外城城墙延伸出的木城里，郅支单于让他的几十位阏氏也加入战斗，并且亲自上阵指挥士兵射击城外的汉军，但匈奴人的弓箭无法穿透汉军厚重的卤楯，郅支单于只好集中火力射击攻城的胡人士兵。陈汤的军队中胡人占了多数，他们不像汉军士兵有完整的防护装置和防御体系，匈奴人在木城中居高临下地射击，箭矢借助势能的加速，贯穿了不少胡人士兵的身体。这时，汉军中的胡人出现一阵骚动，他们的将领一挥手，胡人的队伍稍稍后退。
郅支单于还没来得及高兴，几分钟之后，大股的胡兵又冲了上来，很多人背上还背着一袋鼓鼓的东西，乍一看像临时弄出来的防御器具。郅支单于也不管那么多，继续命士兵集中箭矢射城下的胡人，可汉人军队里的胡人也不是好惹的，况且他们大多都和匈奴人有着很深的仇。现在，郅支单于已经被困死在城里了，此时不报仇，更待何时？！
终于，胡人军队仗着人多和一股凶狠彪悍的狠劲，硬冲到了木城下，然后他们把背上的东西全抖落在地上堆作几处，净是些柴火、油布、火油之类的物品，又有人从怀里掏出一根铁锥子插在干树枝上就开始搓，更有甚者从后面拿着火把冒死冲上来往柴火堆里扔，瞬时火焰便沿着木城蹿了上去——原来刚才胡人是准备放火的东西去了。
西域本就干旱多风，只要有一个火星子，再借助风势，往往就能迅速形成燎原之势。这下轮到匈奴人乱作一团、慌张逃命了。城下的胡人趁机又往城上射箭，郅支单于的好多阏氏都被射死，郅支单于也被不知从哪里来的飞矢射中了鼻子。
郅支单于负伤后逃入外城，木城里的匈奴士兵一下子群龙无首，更加难以支撑。到了半夜，木城终于被攻破，郅支单于在外城里如坐针毡，他冲着门外的手下咆哮：“来人！你、你、你，还有你，去给我看看康居的饭桶们怎么还不来？！”
“单于，康居的军队已到城外了。”一个士兵战战兢兢地回答。
“赶紧叫他们滚进来！”郅支单于继续咆哮道。
其实，康居的一万多士兵早就到单于城外了，可他们一来怨恨郅支单于，二来又畏惧汉军的阵势，只好远远地观望，并未敢真的冲过来和汉军交战。等到了半夜，在单于城里匈奴人反复的高声呼喊和催促下，个别康居将领不情愿地带着军队象征性地冲向汉军的军营。
甘延寿和陈汤早已知晓康居军队的到来，他们在阵前观望了康居人的阵势，再一合计，认为目前城里的匈奴人兵败已成定局，在这种情况下康居人不会真的来蹚这趟浑水，便命令士兵严阵以待，禁止手下主动攻击康居军队。
果然，康居的军队冲到汉军营前，见各营的汉军士兵均严阵以待，他们也没敢真的攻击军营，只象征性地转了两圈，喊了几嗓子，又往天上胡乱放了几箭，感觉可以交差后就匆匆撤退了。
“报告单于，康居人撤退了！”
“浑蛋！”夜里，郅支单于还在等待城外的消息，手下的一句话让他大为愤怒。他一捶桌子站了起来，正想做一个愤恨的表情，没想到脸部肌肉动作太大，撕裂了鼻子处的伤口，鲜血立即汩汩流出。郅支单于还没来得及发飙就又捂着鼻子倒在地上，动作好不狼狈，周围的人见状赶紧上前给他止血包扎。
一通忙乱之后，郅支单于伤口处的出血终于被止住了，他知道自己再留在城里已无获胜可能，即使万分不愿，也只好准备突围。可想在城市攻防战里突围哪是那么容易的？城池不论大小，四面的城墙对防守方来说也是一把双刃剑：守住了，这是对手的坟墓；守不住，这就成了自己的棺材。城里的人想突围，就必须走四周的城门，只要对手重兵守住城门及附近，城里的人就在劫难逃。难不成他们还能从城墙上飞过去？
郅支单于点齐了手下尚能一战的士兵，总共才数百人。他叹了口气，便带着这几百号人趁着夜色开了一侧城门，向汉军发起最后的绝命冲锋。
然而，汉军并没有给他丝毫的机会，见到城里有匈奴人冲出来，士兵们充分发挥器械犀利的优势千弩齐发，一时间天空中矢下如雨，冲在前面的匈奴人连喊都来不及喊一声，就已经被射成了刺猬。郅支单于并没有决死的信念，他和手下很快便被箭雨赶回了城里。
回到城里的郅支单于甚至已经没有时间去懊恼和悔恨，随着清晨的第一缕阳光刺破天际，城外金鼓之声震天动地——汉军的总攻开始了。甘延寿和陈汤指挥士兵从四面进攻，单于城的城墙上被凿出一个个大洞，汉军士兵鱼贯而入，依然是卤楯在前，稳步推进。弹尽粮绝的匈奴人甚至已经无法击破最前面的卤楯对汉军造成伤害，最后逐渐被逼退至单于的王宫内，而城外的康居军队已被汉军的战鼓声震慑心胆，早就撤出了这场本来就和他们关系不大的战斗。
到了这个时候，胜负早已没了悬念，汉军士兵在王宫外四处放火，争先恐后地杀入宫中。最后，随着代理军侯丞杜勋砍下郅支单于的首级，其他一息尚存的匈奴人都松了一口气——终于可以投降了。在军营里的甘延寿同样也松了一口气，事情成功了，他和他甘家全族的命应该能保住了。
随后，汉军简单地收拾了下战场，将单于城里的一干事物均留给随同前来的十五个西域国家的军队自行处理，汉军只带走了郅支单于的头颅和之前被郅支单于杀害的汉人使节的信物。
整场战斗，汉军共击杀匈奴人一千五百一十八人，俘虏一百四十五人，收降一千多人，几乎把漠北的匈奴部族连根拔起。
甘延寿和陈汤带着汉军退回了乌垒城，他们上书皇帝，讲述了讨伐匈奴的理由和意义，并将郅支单于的头颅一并送到了长安。
甘延寿和陈汤立此大功，可以说完成了朝廷自武帝时起与匈奴人作战数十年的最后一击，功劳不可谓不大。然而，对于他们的赏罚，朝廷却迟迟难以下结论。皇帝刘奭和朝中的大多数大臣都认为甘延寿和陈汤立下的是千古奇功，虽然陈汤矫诏在先，却也瑕不掩瑜。可朝中主事的丞相匡衡对此却极力反对，深究其中原因，不能不让人感到无奈！说穿了，丞相之所以坚决不同意表彰他们，并非因为陈汤的矫诏，而是因为甘延寿之前得罪了石显。
原来，当年石显曾经想拉拢甘延寿，并打算把自己的姐姐嫁给甘延寿，可甘延寿不愿意与石显这样的人扯上关系，就一口回绝了他。石显自打做了中书令掌了大权，什么时候被人当面拒绝过？于是，他咬牙切齿地窝了一肚子火，下定决心要做掉甘延寿，而匡衡又是石显一伙的。他们本打算只要进攻不顺，便以矫诏的名义杀掉甘延寿，没想到郅支单于这么不经打，一下子命都丢了。
“那也只能算功过相抵，且陈汤的行为不值得鼓励。假如开了此例，以后人人效仿，谁还会把陛下的威严放在眼里！”朝议时，匡衡坚持反对，还摆出一副大义凛然的样子。
朝议无法得出结论，最后刘奭自己做主，给甘延寿封了个义成侯，给陈汤封了个关内侯。当然，因为石显和匡衡的阻挠，两个侯爷的食邑都只有区区三百户。然而，陈汤虽然追求功名，可此时的他也许并不在乎这些，因为他知道自己所做的一切已经能够让“陈汤”两个字名留青史。而刘奭之所以能小小地雄起一回，大概是因为消灭郅支单于这个成就足以让他在宗庙前面对列祖列宗时也能感到超越前辈的自豪。
最后，值得注意的是当时陈汤在奏折中说的一句话，不仅当时为他们开脱矫诏的罪名加分不少，而且流传千古，这句话就是：
犯强汉者，虽远必诛！
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