漢武帝劉徹初通西域，車(音jū)師常替匈奴當耳目，並攻劫漢使。徵和四年(前89)，漢遣開陵侯率樓蘭等國兵圍交河，車師始降。昭帝、宣帝時，匈奴與漢爭奪車師，連戰不息。漢遣侍郎鄭吉屯田渠犁，立軍宿爲車師王，遷其一部分國人於渠犁。匈奴另立兜莫爲王，率餘衆保博格達山北麓。自此車師分爲前、後部(或稱前、後國)。後部王駐務塗谷(今新疆奇台西南山谷中)。神爵二年(前60)，匈奴分據西域的日逐王降漢，從此西域完全屬漢朝統治，漢始置西域都護。元帝初元元年(前48)，又置戊己校尉，屯田於車師前部國都附近。其後，前部王復還交河。當時前部國有戶七百，人口六千餘，勝兵一千八百餘人;後部國有戶近六百，人口四千餘，勝兵一千八百餘人。
王莽時，由於西域都護和戊己校尉處理失當，車師前、後部王屢遭殺害，遂叛附匈奴。東漢光武帝建武二十一年(公元45)，前、後部與鄯善等十八國遣子入侍，請復置都護，漢光武帝劉秀不同意，遣還其侍子。後車師兼併鄰近小國，僅餘東且彌、卑陸、蒲類、移支，與前、後部共稱車師六國。時前部有戶一千五百餘，人口四千餘，勝兵兩千人;後部戶四千餘，人口一萬五千餘，勝兵三千餘人。明帝永平十七年(公元74)，漢遣竇固、耿秉等出擊車師，前、後部俱降。以耿恭、關寵爲戊己校尉，分屯前、後部境。不久，北匈奴圍攻恭等。章帝建初元年(公元76)，漢遣兵擊敗匈奴，迎恭等還，復棄車師。和帝永元二年(公元90)，竇憲大破北匈奴，車師前、後部王各遣子入侍。八年，後部王涿鞮怨前部王尉卑大，擊破之。
九年，漢遣王林討斬涿鞮，立其弟農奇。安帝初(107)，西域復附北匈奴。元初六年(119)，敦煌太守曹宗遣行長史索班屯駐伊吾，前部王降漢。永寧元年 (120)，後部王軍就引北匈奴攻殺班，擊走前部王。延光三年(124)﹐漢遣西域長史班勇擊走北匈奴於前部境內。四年，勇進擊後部，斬軍就。順帝永建元年(126)，勇率農奇子加特奴、八滑等大破北匈奴，遂立加特奴爲後部王，八滑爲後部親漢侯。勇屯田柳中(今新疆鄯善西南魯克沁)。後北匈奴呼衍王屢攻後部，至永和二年(137)，敦煌太守裴岑出伊吾攻殺呼衍王，後部遂安。桓帝永興元年 (153)，後部王阿羅多叛，其部衆不從，阿羅多逃奔北匈奴，漢立軍就子卑君。其後，阿羅多歸降，漢赦其罪，使復位爲後部王;遷卑君於敦煌，以後部人三百帳屬之。帳者，如中原之戶數。
車師並非吐魯番盆地的原居民，其原住地本爲瀕臨大沙海而居的今鄯善縣境，初譯姑師，漢宣帝時期與匈奴激烈爭奪西域，始出現了車師前後部的歷史分化，新朝至東漢前期演變爲車師後部爲盟主的車師六部聯盟，東漢再開西域，控制了車師前部，後部則隸屬北匈奴，自此分道揚鑣，分而不復合，自此，前、後二部各自走上不同的歷史歸宿。
