E016 走为上计
大军进入康居东部边境，甘延寿和陈汤下令禁止烧杀抢掠。 秘密召康居的贵族屠墨前来会晤，向他展示汉朝的威力和信义，又饮酒结盟，然后送他回去。大军继续前进，在距单于城约六十里的地方安营扎寨。这时，又俘虏康居另一贵族具色的儿子开牟，让他作向导。开牟正好是屠墨的舅父，他和外甥一样痛恨单于，因此大军对郅支单于内部的情况了如指掌。
第二天，大军继续挺进，然后在距单于城三十里的地方扎营。郅支单于派使节前来询问：“汉朝军队为何到这里来？”得到的回答是：“你们单于曾经上书说：‘居住环境困苦，愿意归降强大的汉朝，亲身到长安朝见。’皇帝怜悯单于放弃幅员广大的国土，委屈地住在康居，所以派遣都护将军率军前来，迎接单于和他的妻子儿女，又担心惊动了单于的左右，所以没敢直接到达城下。”双方使者来往了几次之后，甘延寿和陈汤出面，责备单于的使者说：“我们为了单于，不远万里来到这里。然而，直到今天．没见一位名王或者显贵前来晋见都护将军，接受事宜。为何单于对大事如此疏忽，不顾主人和客人之间的礼节！我们从遥远的地方到此，人困马乏，而粮草又快用完，恐怕不能满足回程之需，请单于跟大臣们仔细考虑一下。"
先前，郅支单于听说汉军到达，打算离开此城。可是，他怀疑康居王怨恨他，会与汉朝勾结，里应外合，又听说乌孙等西域各国都派出军队，认为自己无处可投。所以，他已逃出单于城，却又返回，并说：“不如坚守。汉军远道而来，进攻不可能持久。”
郅支单于明显犯了一个致命错误。汉朝和匈奴的这次交战，是在第三国的土地上进行的，就像日俄战争主要在中国境内进行一样。匈奴虽是守方，却不得地利和人和。相反，由于单于对康居十分无礼，当地人似乎对汉军更有好感。同时，坚守城池显然不是匈奴人的强项，而汉军积累了丰富的攻城经验。因此，“三十六计，走为上计”，单于应迅速撤离城池，等待战机来临。一旦汉军粮尽或者与康居发生冲突，匈奴的骑兵就大有作为了。现在，单于扬“短”避“长”，情况就危险了。
第二天，汉军挺进到都赖水畔，在距单于城三里的地方扎营布阵。遥望单于城中，五色旗帜迎风飘扬，几百个人披着战甲在城上守卫。又从城中冲出一百多名骑兵，在城下往来奔驰。一百多名步兵在城门两侧结成鱼鳞阵，进行战斗演习。城上守军还向汉朝军队挑战：“来打吧！”一百多名骑兵直冲汉营，但面对全部拉满的强弩，只好撤退。在城门外的匈奴骑兵和步兵，在汉军射击下全部退入城内。
甘延寿和陈汤下令全体官兵听到鼓声后都直扑城下，四面包围单于城。各军负责自己的地段，开凿洞穴，堵塞射击孔。盾牌在前，戟弩在后，仰射城楼上的守军。单于全身披挂，在城楼上指挥作战，他的几十名阏氏和夫人，都用弓箭射城外的汉军。结果他被射中鼻子，而夫人们也死了不少。他只得下马，退往王宫，其余人也下了城楼。土城之外，还有由两层木墙构成的重木城。匈奴人从木城中射击，使汉军多有伤亡。汉军就用木柴纵火，开始焚烧木城。
夜晚，几百名匈奴骑兵想突围出去，结果遭到箭雨的迎接，全部被歼。
午夜之后，木城终于被攻破，残余的守兵退入土城，登上城头，呼号呐喊。这时，一万多名康居的骑兵来到城池附近，分散在十余处，把城池包围起来，跟土城的守军相呼应。乘着夜色，康居骑兵多次向汉军的营地冲击，但未能得手，每次都退下来。
天将亮时，四面火起，汉军官兵士气大振，乘着火势大喊，钲鼓声响彻天地，康居的兵马被迫撤退。汉朝军队举着盾牌，从四面同时冲入土城中。郅支单于率领一百多人逃入王宫，汉军纵火焚烧王宫，官兵争先恐后地冲进去。郅支单于身受重伤而死，头颅被军候假丞杜勋砍下。在王宫中搜出汉朝使者的两只符节，以及谷吉等人携带的帛书。其余的财物，都归缴获者所有。
这次作战，共斩杀阏氏太子名王及以下共一千五百一十八人。另外，生擒一百四十五人，投降的一千多人，这些人被分配给参战的十五名西域国王。
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