汉军援军赶到车师，斩杀三千多人，俘虏三千多人。其余北匈奴人四散奔逃。汉军援军把被围将士接回国内。
不过作为儒生，汉明帝也免不了重内治轻外交。他认为西域屯兵劳民伤财，下令撤销，并且命令常驻西域的官员撤回国内，放弃西域。
班超接到撤退命令不敢耽搁立即动身。西域各国得知人心惶惶，唯恐班超一走西域大乱。汉朝的共主地位已经得到西域的普遍承认。各国出现纷争都找班超主持公道。班超一走，西域就没了主心骨。
西域人抱住班超的马腿不放。班超也不忍抛弃西域，上书汉章帝允许他继续待在西域。汉章帝同意了。
班超只带着少数随从留在西域，以西域都护的身份继续管辖西域，组织西域联军抗击北匈奴。
后来北匈奴内乱造成28万人脱离北匈奴逃入汉朝境内投降。北匈奴实力大损，无力顾及西域。
班超组织西域联军向西进攻莎车国。莎车因为不相信班超有能力控制西域，归附了龟兹国。班超于是决定拿莎车立威。
班超组织了两万多人的胡人部队进攻莎车。西北的龟兹国派兵五万试图救援。班超假装撤退吸引龟兹追击，然后突袭龟兹大营，将龟兹军队一举击败