汉元帝建昭三年，沉寂多年的西域再起烽烟。北匈奴郅支单于在西域康居之地站稳脚跟后，接连攻掠乌孙、大宛等国，残杀汉使谷吉与随行使团，多次羞辱汉朝派来讨要使者遗体的官员，丝毫不把远在长安的汉廷放在眼里。此时大汉朝野上下早已沉浸在守成安稳的氛围里，没人愿意为了远在万里之外的单于，掀起一场耗费巨大的远征。唯独身为西域副校尉的陈汤，一眼看穿了郅支单于的野心：如果任由他吞并西域诸国，不出数年整个西域都将倒向匈奴，汉武帝以来数十年经营的丝路基业将彻底崩塌。
陈汤出身贫寒，年少时靠借贷度日，却博览群书、深谙边塞山川地理与兵家谋略。他主动请缨远赴西域，与老成持重的西域都护甘延寿一同镇守西疆。抵达西域后，他立刻着手谋划远征郅支单于的方案，打算征发汉朝在车师屯田的汉军，联合乌孙等亲汉诸国的部众，组成一支联军直捣郅支单于的巢穴。甘延寿本打算先将远征计划上奏朝廷，等待天子批复之后再行动，陈汤却深知朝堂公卿必然会因循守旧，层层讨论之后战机早已错失。就在两人僵持之际，甘延寿突然卧病不起，陈汤抓住时机，独自以朝廷的名义矫诏调集西域屯田汉军与十五国联军，短短数日便集结起四万精锐步骑，等甘延寿反应过来想要阻止时，大军早已整装待发，踏上了远征的路途。
陈汤将四万大军分成南北两路，他亲自率领北路主力从温宿国出发，横穿乌孙国境，一路避开匈奴的斥候耳目，悄然抵达康居东部边界。此时正逢康居贵族带着数千骑兵劫掠乌孙，陈汤当即挥师出击，一战斩杀四百六十余名敌兵，夺回了被掳走的乌孙百姓与财物，还顺势拉拢了对郅支单于不满的康居贵族屠墨与开牟，让他们作为汉军的向导，将郅支单于城内的虚实尽数告知汉军。联军一路势如破竹，在距离郅支城仅三十里的地方扎下营寨，直到此时郅支单于才得知汉军已经兵临城下，慌忙派出使者到汉营质问，陈汤厉声斥责单于拒不臣服、残杀汉使的罪状，彻底击碎了对方拖延待援的幻想。
次日清晨，陈汤指挥联军推进到郅支城下，将城池四面团团围住。汉军以盾牌为先导向前推进，强弩手万箭齐发，压制城上匈奴守军的所有反击，步兵顺着壕沟填平城外的防御工事，很快便攻破了郅支城的外围木城。郅支单于亲自披甲登上城楼指挥作战，他的数十位阏氏也拉弓向汉军射箭，激战中单于的鼻子被箭矢射中，麾下数十名妻妾先后战死。夜半时分，汉军攻破外城，匈奴残兵退入内城死守，天刚亮便从四面架起柴堆纵火焚烧，汉军顺势冲入内城，郅支单于在乱军中被汉军士兵斩杀，其麾下的匈奴贵族与士兵，或被当场斩杀，或在溃逃途中被乌孙等国的军队截获，全军覆没。
这场奔袭三千里的远征，从出兵到攻破城池只用了短短数十天。战后陈汤与甘延寿向汉元帝上奏的奏疏中，写下了那句震古烁今的名言：“明犯强汉者，虽远必诛”。这份带着大胜消息传回长安的奏疏，瞬间震动了整个朝野。即便有朝臣指责陈汤矫诏擅自出兵，汉元帝依旧感念他为国家安定西域的盖世奇功，最终下诏赦免了他矫诏的罪过，封他为关内侯。这场没有动用内地一兵一卒、完全依靠西域本地力量完成的远征，一战彻底终结了匈奴与汉朝的百年对峙格局，此后数十年西域再无大规模战乱，丝绸之路迎来了前所未有的安定与繁荣。陈汤以寒门之身、孤绝之勇立下的不世奇功，也成了大汉王朝对外声威最鲜明的注脚。