漢明帝讚許班超的氣節，下令給竇固說：“像班超這樣的官吏，為什麼不選，卻要另選他人呢？現在任命班超為軍司馬，讓他去完成未完成的功業。”班超再次受命出使西域。竇固想要多給些士兵給班超，班超說：“我只願把原來的三十多人給我就足夠了。如果有什麼不測，人多了更是累贅。”這時候，于闐王廣德剛攻破莎東國，便在天山南道稱雄。而匈奴派了使者監護他們的國家。班超到西域，先到于闐國，廣德王對他很冷淡，禮儀極不周到。而且這個國家的風俗信巫。巫師說對於闐王說：“神人發脾氣了，為什麼要親近漢朝？漢朝使者有一匹靬馬，趕快牽來祭我。”廣德王就派人到班超那裡來要那匹馬。班超暗地裡瞭解了這個情況，便答應把馬給他，但是要那個巫師親自來牽馬。一會兒，巫師來了，班超便殺了他，砍下他的腦袋送給廣德王，並以言辭責備他。廣德王早聽說班超在鄯善國消滅匈奴使者的情況，非常害怕，便擊殺匈奴使者向班超投降。
班超重賞廣德王及其下屬，就此把于闐震懾安撫下來。當時，龜茲王是匈奴扶植的。他倚仗匈奴的威勢，據有天山北道，攻破疏勒，殺死了疏勒王，而立龜茲人兜題做疏勒王。
第二年春天，班超抄小路到了疏勒，離兜題所居的盤橐城90里路。班超預先派遣官吏田慮去盤橐城叫兜題投降，並囑咐田慮說：“兜題本不是疏勒種，國人一定不會聽他的命令，他若不投降，就逮住他。”田慮到達盤橐城，兜題見他長得很瘦弱，而且沒有帶什麼人，根本沒有降意。田慮趁他沒有防備，便上前捆綁了他。兜題的隨從根本沒有想到事情會是這樣，毫無心理準備，都嚇跑了。田慮飛馬告知班超。班超趕到盤橐城，召集全部疏勒將士官吏，把龜茲倒行逆施的情況告訴他們，並扶植他們故王兄長的兒子名叫忠的做疏勒王，疏勒國人民都非常喜悅。疏勒王忠和他的下屬都請求殺掉兜題，班超不同意，想要示以威信，便釋放了兜題。疏勒從此同龜茲結下了仇怨。
公元75年，漢明帝死了，焉耆考慮到中國有大喪事，可能無暇顧及西域，就進攻殺死了都護陳睦。班超本來在西域都護的麾下，現在都護全軍覆沒，班超孤立沒有外援，而龜茲、姑墨等國多次發兵攻打疏勒。班超鎮守盤橐城，跟疏勒王忠構成首尾之勢，以極少的兵力，堅守了一年多。漢章帝初登帝位，因陳睦剛被殺害，恐怕班超兵力單薄，不能保全自己，便下令召班超還朝。班超準備起程回國，疏勒全國憂愁恐懼。疏勒國都尉說：“漢朝使者拋棄了我們，我們一定會再次被龜茲所滅，我真不忍心看到漢使離去。”於是拔刀自殺了。班超回到于闐，于闐國自王侯以下都號哭著說：“我們依靠漢使就像依靠父母一樣，真不能離開啊！”於是相互抱著班超的馬腳，使班超不能行走。班超知道于闐終究不會讓他東歸，又想實現他平生的志願，便違抗朝廷命令，返回疏勒。疏勒有兩個城市，自從班超離開後，又降了龜茲，而同尉頭國連兵一處。班超捕殺了謀反的人，打敗了尉頭，殺死六百多人，疏勒又安定了。
