汉军戊己校尉率车师屯垦部队赶到，其他西域各国的军队也陆续抵达。这支多国联军组成的远征军团，总计4万余人，编为6支纵队，分别由6位校尉指挥：扬威校尉、白虎校尉、合骑校尉、戊校尉、己校尉，还有西域副校尉陈汤。名义上的总指挥是西域总督甘延寿，真正的灵魂人物是陈汤。
经过短暂的整合之后，全军整装待发。到了这个时候，陈汤才与甘延寿一同上书朝廷，自劾矫诏之罪，并说明出兵的理由。奏章发出之后，陈汤也不等朝廷的回复，即日率军启程。
大军兵分两路，每路三个纵队。一路沿着南道(塔克拉玛干沙漠的南缘)出发，翻越帕米尔高原，进入大宛国(今吉尔吉斯斯坦境内)，然后折向北，进攻康居。另一路三个纵队由甘延寿率领，沿着北道(塔克拉玛干沙漠北缘)出发，抵达温宿国(今新疆温宿)，翻越天山山脉，进入乌孙国首都赤谷城，然后横穿乌孙国西部，直逼康居国。
当陈汤的远征军抵达阗池(今吉尔吉斯伊塞克湖)西岸时，遭遇到康居国军队的突袭。
原来，康居国在郅支单于到来之后，对乌孙国作战屡屡得手，康居一位副王叫抱阗，率军进攻乌孙国，杀掠1000多人，正好要返回康居国，在返回途中，意外地发现陈汤的远征军，便率军截击远征军的辎重部队。
陈汤马上率领主力部队回援，击溃了康居副王的军队，斩杀460人，俘虏康居贵族伊奴毒，夺回辎重，同时解救了被康居军队掠夺的乌孙国百姓470人，康居军队在乌孙国掠来的马、牛、羊等战利品也落入远征军之手。陈汤下令将百姓返还乌孙国，但是没收了马、牛、羊等牲畜，作为军队的补给。
进入康居国之后，陈汤严令士兵不得烧杀抢掠，不得擅自掠夺康居百姓的粮食、牲畜。陈汤的目标非常明确，就是要诛杀郅支单于，对于康居国军民，只要诚心投降，既往不咎。
康居国的东部由贵族屠墨镇守。陈汤派人秘密召见屠墨，向屠墨晓以大义，告诉屠墨，中国远征军不仅威武雄壮，有必诛郅支单于的决心，而且是仁义之师，只要康居国不与远征军为难，中国必定将康居国从郅支单于的残暴统治中解救出来。郅支单于在康居国内倒行逆施，残害无辜，早已引起康居贵族的不满，只是迫于郅支单于的淫威，敢怒而不敢言罢了。屠墨当然乐意看到中国远征军诛杀郅支单于，于是与陈汤签订秘密条约，将东部门户洞开。陈汤兵不血刃，穿过康居国东部，直扑郅支所在的单于城。
5.奇特的“鱼鳞阵”
