張騫居住在匈奴西部,趁機與他的下屬向月氏國逃去,向西走了幾十天到了大宛。大宛國聽說漢朝有豐富的財物,想通使而不能,看見了張騫,很是驚喜,問他想要到哪裏。張騫說:“我們為漢朝出使月氏卻被匈奴封鎖道路,如今逃亡出來,只希望大王派人引路送我們。如果真能夠到達月氏,返回漢朝後,漢朝送給大王的財物是說不盡的。”大宛認為說的有道理,就護送張騫,抵達康居。康居再把他們轉送到大月氏。大月氏王已經被匈奴殺掉,匈奴人用力他的夫人為王。已經使大夏國稱臣做了大夏國的君主,土地肥沃富饒,境內很少有盜寇,感到滿足安樂,又認為距離漢朝遙遠而不想親近漢朝,根本就沒有報復匈奴的心思了。張騫從月氏到了大夏,最終不能摸透月氏的真實意圖。
留下壹年多,想要返回,要從羌人聚居的地方回去,又被匈奴人俘獲。留下有壹年多,單於死去,國內動蕩混亂。張騫與匈奴妻子和堂邑甘父壹起逃亡回到漢朝。朝廷封張騫為太中大夫,封堂邑甘父為奉使君。當初張騫出行時有壹百余多人,同去十三年,只有二人能夠回還。