国勇将煎靡。
宛人失去外城，越觉焦急，于是诸贵官相与私谋道：“汉朝之所以来攻打大宛，是因为我们的国王毋寡隐藏了好马而杀害了汉朝使者。如果杀掉国王毋寡并拿出好马，汉军之围当可解脱；万一汉将不从，我等再背城一战，死亦未迟。”大众都赞成，于是攻杀宛王毋寡，枭取首级使人持至汉营，面见李广利道：“宛人未敢轻汉，咎在宛王一人，今已奉献王首，请将军勿再攻城。宛人当尽出良马任令择取，且愿供给军粮。如将军不肯允许，宛人将尽杀良马与决死战！”李广利立聚诸将议道：“听说宛城中新获汉人，已知穿井之法，城中不患无水，且蓄积粮食甚多。我兵此来已取得毋寡首级，不如趁此讲和。”诸将都说可以，李广利遂许宛人约和。宛人尽将良马献出，并送来许多食物。汉兵择取良马数十匹，中等以下之马三千余匹，又立昧察为宛王，然后退师。
郁成王却是倔强，非但不肯服汉，反截杀汉校尉王申生。李广利便令搜粟都尉上官桀引兵攻入城中。郁成王乘乱逃出奔投康居。康居闻汉已破宛，便将郁成王斩首持报李广利。上官桀随后追及大军一同回国。
李广利人品极差，私吞士兵粮饷，动辄对下属棍棒伺候，很多人不是豪迈地战死，而是凄惨地饿死、冤死。及入玉门关，部众不满二万人，马不过千余匹。
不过李广利因是李夫人弟弟，汉武帝封他为海西侯。食邑八千户。上官桀等均有封赏，汉武帝对此说了句著名的话:“犯汉者，虽远必诛!”西域各国从此规规矩矩，再也不敢摸老虎屁股。
武帝因宛马雄壮，比乌孙马为良，乃改称乌孙马为西极马，独名宛马为天马。
宛马与它马不同之处在于汗血。汗血者，汗从前博小孔中流出如血。此种马能日行千里，为世所贵，后来便称之为汗血宝马。
总计李广利出征大宛，先后劳兵十余万，历时四年，结果只得了数十匹良马。后人有诗叹道：
十万兵残天马来，
玉门关外贰师回；
冤魂载道愁云结，
天子禽荒剧可哀。