后来又有人大力举荐，陈汤终于被任为郎官。陈汤主动请求使外国，几年后被任为西域都护府副校尉，与校尉甘延寿奉命使西域。

陈汤当时愤怒地手握剑柄，以威胁的气呵叱甘延寿说：“大军已经汇集而来，你小还想阻挡大军吗？不抓住战机击，还算什么将领？”

甘延寿在病榻上听到这一消息大吃一惊，想立即制止陈汤这犯法的举动。

陈汤为人“沉勇有大虑，多策谋，喜奇功。”

甘延寿考虑还是应该履行奏请的手续，这时他得病了。陈汤等了一天又一天，焦急之中便果断地采取了假传圣旨的措施，调集汉朝屯田之兵及车师国的兵员。

当时西域的情况比较复杂。

陈汤就因为这件事被人检举为缺乏起码的孝，不遵守常规行事。于是朝廷又谴责张，以他举荐不当而削减了他的邑二百，同时将陈汤拘捕下狱。

这次使西域，只带着一支护卫军队，而不是征讨大军。当他们走国境时，陈汤便对甘延寿说：“郅支单于剽悍残暴，称雄于西域，如果他再发展下去，必定是西域的祸患。现在他居地遥远，没有可以固守的城池，也没有善于使用弩的将士，如果我们召集起屯田戍边的兵卒，再调用乌孙等国的兵员，直接去攻击郅支，他守是守不住的，即使逃跑也没有可藏之，这正是我们为国家建功立业、千载难逢的大好时机啊！”

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郅支便借兵多次袭击邻国乌孙，到赤谷城杀掠人，抢夺牲畜财。乌孙不敢还击，而是远远地逃避，于是郅支拥有了千里之远的势力范围，自以为大国之主，很不尊重康居王，竟至一怒之下杀死了康居王的女儿、贵人等数百人，还把一些尸支解后扔都赖中。

陈汤与甘延寿了解了郅支单于的这些情况后，于建昭三年兵西域。

每当路过城镇或山大川时，他都登远望，认真观察、记录。

的人才，张便向朝廷推荐了陈汤。

甘延寿只好依从他，带领各路、各族军士四万多人，规定了统一的号令，编组了分支队伍序列，大张旗鼓向北发。u

甘延寿认为他的分析很有理，便说要奏请朝廷同意后行动。陈汤说：“这是一项大胆的计划，那些朝廷公卿都是些凡庸之辈，一经他们讨论，必然认为不可行。”

同时他又派使者到阖苏、大宛等国，胁迫他们年年给他贡。那些小国不敢不给。汉朝也曾三次派使者到康居，索要使者谷吉等人的尸。

汉宣帝时期匈内、五个单于争夺王位，其中郅支单于以武力兼并呼偈、昆、丁令三国，日益盛。囚禁了汉朝的使者江乃始，后又杀死使者谷吉。

郅支单于自知有负于汉朝，害怕汉朝兵报复，就向西跑到康居。康居王尊敬郅支，将女儿给他妻。

郅支非但不给，而且侮辱汉使，以嘲讽的吻说：“居困厄，愿归计汉，遣侍。”汉使听他的言外之意，还有取代皇帝的野心，真是狂妄至极。

在等待分期间，他的父亲去世。陈汤听到了死讯，没有奔丧回家。那个时代对奔丧、守孝十分看重。