赵充国谨遵圣旨势必要将匈奴彻底击败，于是来不及打扫战场，便对日逐王紧追不舍，双方一直深入西域千里，最终在夷播海今称巴尔喀什湖追上了疲于奔命的日逐王。巴尔喀什湖是一个神奇的湖泊，一湖两水东咸西淡，东巴尔喀什湖为咸水湖，西巴尔喀什湖为淡水湖，匈奴在南岸建立了右贤王大本营。日逐王逃到此处已是无计可施，赵充国劝其投降，宣帝将赦免，日逐王答道：“我是草原狼王的后代岂能投降你们这些羊群?百年来都是狼吃羊，匈奴压着汉朝打，今日我怎能投降？”
范明友一听登时火冒三丈怒骂着便要出阵砍了日逐王，赵充国制止道：“我华夏族乃是龙族后裔，昂扬进取，不屈不挠；我大汉雄浑壮阔，豪气飞扬，论气度论文化皆在你匈奴之上，你所仗的还是看不起我大汉的武力，那好，如今我率部奔袭万里平定西域，你若不服请出阵与我一对一，我若输了今日便放了你！那你若输了呢？”日逐王冷笑道：“你若输了便是死，草原狼可是要吃羊的！我若输了，残部不必报仇，尽可归降！”说罢腰挎两把弯刀手持弧形斩马刀跨马来击，赵充国手持方天画戟前来应战。
二人在马上刀来戟往打得不可开交，双方部众排成直线观战，打了百余回合，日逐王马失前蹄便跃下马来，索性扔掉了斩马刀，从腰间抽出两把弯刀一个滚翻便上前欲闪电的前腿，赵充国掷出方天画戟挡在马前，双刀哐当一声砍中方天画戟，随后赵充国跃下马来，掣出长剑便朝日逐王刺来。日逐王的弯刀使得如圆月一般滴水不漏，速度极快像两个风火轮一般朝赵充国切削，招式凶狠凌厉。赵充国使长剑皎若游龙不断格挡，见惯了各路高手，这弯刀确实使的不赖，赵充国赞叹之余也在寻找对手的弱点。
赵充国发现弯刀在同时往外横切时会瞬时暴露中路，于是收了力假装落了下风，这下日逐王更是攻势猛烈，切削力度更大，就在千钧一发，时机转瞬即逝之际，赵充国突然发力舞了一个剑花迅速将长剑刺出，不偏不倚正中胸口，日逐王只感觉胸口沉闷剧痛，“啊！”的一声中剑倒地身亡。日逐王死在自己剑下，赵充国对其奋战到底的勇气表示敬佩，伫立良久后命人将其厚葬。赵充国来到日逐王残部前朗声说道：“日逐王比武身亡事先早有约定，你们都听到了，他输了你们便归降，我言出必行绝不杀降！”日逐王有言在先，残部也无话可说，况且今日已经无路可退，背后就是夷播海，于是纷纷放下武器，归顺了汉朝！
短短月余，赵充国便攻克了右贤王部，基本扫清了西域匈奴主力，可是匈奴经略西域多年，汉军想要彻底清除匈奴的影响却不是短时间内能做到，而汉军不劫掠，不压迫，长期驻扎的补给便由郑吉留守屯田自给自足，赵充国向其传授从楼兰学到的当地种植之术，结合中原发达的农业，利用坎儿井引地下水渠灌溉，这一屯垦便是八年，八年时间汉军在西域站稳了脚跟，这是后话。匈奴王壶衍鞮眼见西域危急，忙召集匈奴各部主力前来解救，可是汉军以秋风扫落叶之势短时内便横扫了右贤王部，根本不给壶衍鞮机会，匈奴失去了重要的大后方，天山以北尽入汉朝彀中。
歼灭了日逐王，乌孙国内载歌载舞，汉朝的威信在西域空前提高，北部各国无不望风披靡，壶衍鞮派人到处散布汉军来了便要灭其族奴役他们的谣言，使得赵充国往东行军途中各国紧闭城门，要粮无粮要水无水，赵充国严令大军驻扎在城外不得扰民，所需物资一律购买，对路上的穷苦人还大方施舍为其治病，种种行为令匈奴的谣言不攻自破，各国也逐渐放下了戒心，派出使者与汉军交涉。
赵充国对各国使者说道：“匈奴百年来侵略汉国，控制西域横征暴敛，以武力威慑各国，匈奴实乃各国之共敌。大汉皇帝刘询昭告各国，汉朝打通丝绸之路联系沿线各国，共同发展繁荣绝不会干涉各国内政更不会压迫劫掠，至于匈奴散布的灭族奴役更是无稽之谈，各国完全不必理会！”听完赵充国的讲述，各国使者这才放心，大开城门迎接汉军。而赵破奴费尽心力征伐的车师国却背信弃义被壶衍鞮的报酬所动复叛汉朝，与壶衍鞮联合来势汹汹要与汉军决战。
此时一路顺遂的汉军岂能惧怕两国联军，赵充国对赵安国、范明友道：“车师国此前与赵破奴将军签订盟约，如今又投靠匈奴，这其中是什么心理？”赵安国道：“父亲虽然与其订立盟约，可是汉军不久便撤走，那么多年过去了恐怕车师国早已物是人非，我看如果不在西域设立办事机构，今日对我们毕恭毕敬的各国如若受强敌蛊惑恐怕也难长久！”赵安国没有继续说下去，赵充国听明白了，觉得很有道理，于是上书汉宣帝建议在西域设立都护府。
汉军兵锋所指，一路向东部前进寻机歼敌，东部大漠水草丰美，景色奇特，有千年不死的胡杨林还有清澈如镜的湖泊，如此江山胜景怎能不让人心醉！赵安国想起曾经被乌师庐囚禁的天池水牢，里面关押了许多神秘人物，或许能有所收获，于是前去打开了水牢，释放了里面被关押的人，其中许多都是各国反对匈奴暴政和匈奴高层中的异己分子。
本以为会死在水牢没想到还能重见天日，被释放的人对汉军感激不尽，其中一人是波斯商人，因为女儿漂亮被壶衍鞮强行掳走，她誓死不从被壶衍鞮以杀死其父为要挟，而波斯商人则被投入水牢。波斯商人对赵安国恨恨地说道：“我与壶衍鞮不共戴天，我是商人走南闯北，曾经去过匈奴的王庭，大漠纵横万里，你们虽在西域取胜，可是路途艰险，当年的飞将军李广据说尚且迷路，这样盲目行军很容易陷入陷阱，我愿意为你们做向导！”赵安国喜不自胜，忙将其带回军中。