公元前104年，西漢王朝派出一支以車令爲首的使者團，帶着金銀財寶和一匹用金子製作的馬，前往西域大宛國(現土庫曼斯坦境內)換取汗血寶馬。談判失敗後，大宛國王毋寡殺害了車令等人，掠奪了使者團隨帶的金銀和金馬。
消息傳到漢朝之後，漢武帝劉徹大怒，感到這是奇恥大辱，決定派兵攻打大宛，以雪此恨。
這時，深受武帝寵愛的李夫人的哥哥李廣利便成爲統軍的首要人選，因爲武帝想通過李廣利率軍討伐大宛，樹立李夫人兄妹的威信。於是，武帝調撥精騎6000、步卒數萬，由李廣利統率，浩浩蕩蕩開赴西域征討大宛。
然而，以武帝爲首的大漢王朝打錯了如意算盤。因爲中原距離大宛路途遙遠，加之沒有協調好沿途西域城郭諸國的外援，李廣利所率士卒人數衆多，後勤供應出現了極大困難，絕大多數人員不堪大漠惡劣環境和長時間缺衣少食而成批死去。待部隊到達大宛時，討伐大軍減員慘重，士氣十分低落，很快就落敗而歸。回到敦煌時僅剩十之一二的人員。
武帝劉徹對不爭氣的大舅子李廣利甚爲惱火，認爲他的失敗簡直是奇恥大辱，恨不得誅殺方纔解恨。李廣利得知武帝要殺他，慌忙通過妹妹李夫人撮合，找了一個機會澄清原委。李廣利在給武帝上書彙報失敗原因時稱：“士卒不患戰而患飢。”也就是說，這次戰爭的失敗，主要原因不是士兵不能打仗，而是路途過於遙遠，糧草供應不上，大多數士兵被餓死了，所以導致了失敗。
漢武帝針對李廣利的彙報，經過認真思考之後，認爲他說得也很有理，就決定不殺他了。同時，一貫窮兵贖武的武帝心中也有了另外一個打算：一方面決定再次征討大宛，帶足糧草，並與沿途西域城郭諸國協調好關係，另一方面則在西域地區開始設置屯田校尉，負責組織官兵“屯田積穀”，爲征討大軍和過往漢使提供後勤保障。
李廣利上書彙報的“士卒不患戰而患飢”，以及討伐大宛的慘敗，可謂是古新疆歸屬中央，以及中央政府在新疆地區實施屯墾戍邊戰略的主要因素和起點。
公元前101年，漢武帝開始在西域地區的渠犁(現庫爾勒西一帶)開設屯田。漢昭帝時，渠犁屯田進一步擴大到相鄰的輪臺，還增加了伊循(若羌縣境內)屯田。漢宣帝爲了完成統一西域的大業，開始屯田於車師前部地區。公元前60年統一西域以後，漢王朝在輪臺設置西域都護府，派鄭吉爲首任都護，先後又在北胥韉(今圖木舒克一帶)、赤谷城(今吉爾吉斯斯坦境內，漢時西域城郭國烏孫國都)屯田，自此，逐步掀起了西漢王朝在西域屯墾戍邊和管理的高潮，也爲以後西域歸屬中央奠定了基礎。
