就在呼韩邪单于遣自己的儿子入汉为质请求内附的时候，郅支单于唯恐落后，也急忙派遣了自己的儿子右大将驹于利入汉斡旋。但郅支单于的条件不及自己的弟弟，仅仅要求与汉朝和亲。因此在与呼韩邪单于的竞争中败下阵来。
郅支单于认为呼韩邪单于投降了汉朝，兵力单薄，不会再回匈奴了，就决定平定匈奴右地，率军队离开王庭向西进发。不巧正遇上了屠耆单于的弟弟，刚刚自立的伊利目单于。
伊利目单于本来属于呼韩邪单于的手下，见呼韩邪单于投降了汉朝，便逃到了右地，收集了两位兄长（屠耆单于、闰振单于）的散兵游勇几千人，趁此权利真空，自立为伊利目单于。
伊利目单于也想占据王庭，便率五万部众向东进发，正遇郅支单于。两只匈奴大军展开激战，伊利目单于不敌郅支单于，大败被杀，部众被郅支单于吞并。
这时候，郅支单于得到了汉朝出兵出粮帮助呼韩邪单于的消息，决定放弃王庭，屯居在右地。考虑到仅凭自己的力量很难与受汉朝支持的呼韩邪抗衡，平定匈奴，就把目光转到了匈奴的西邻——乌孙国。
乌孙国曾经是匈奴的属国。此时的乌孙，在汉朝的帮助下，已经平息了因争夺王位引起的动乱。解忧公主的后人做了大昆弥，匈奴夫人的儿子乌就屠为小昆弥。
郅支单于八年（前49年），郅支单于派使者去乌孙国，找到匈奴的外甥、小昆弥乌就屠，欲与乌孙联合抗衡汉朝。乌就屠见呼韩邪单于受到汉朝的礼遇和帮助，而郅支单于则如丧家之犬，逃亡奔走。审时度势，认为应当攻击郅支单于，来迎合汉朝。
乌就屠杀了郅支单于的使者，把郅支单于使者的头颅送到了汉朝的西域都护那里，说明了情况。
另一边，乌就屠假意答应郅支单于的要求，出动八千骑兵迎接郅支单于。
双方相见，郅支单于见乌孙兵多，而自己派的使者又没能回来，知道事情有变，便率军迎击乌孙。
郅支单于的最后一条退路也被堵死了。
有道是，置之死地而后生。郅支单于奋勇杀敌，竟然打败了乌孙，占领了乌孙国伊塞克湖以西的大部分土地。
随后，郅支单于又乘胜北击乌揭（今阿尔泰山脉一带），乌揭人投降后·，又与郅支单于联兵西破坚昆（今叶尼塞河上游至阿勒泰一带），北降丁零（贝加尔湖一带），兼并了三国土地。
坚昆东距匈奴王庭七千里，南距车师五千里，远离汉朝势力范围。郅支单于便把单于庭设在这里，西方历史学家称之为西匈奴帝国。
是年冬，汉宣帝驾崩于未央宫，太子刘奭继位，是为汉元帝。
郅支单于十二年（前45年），郅支单于认为自己的居住地离汉朝道路遥远，又怨恨汉朝帮助呼韩邪单于，便扣留了汉朝派来斡旋乌孙与匈奴关系的使者江乃始等，并百般羞辱他们。又派出使者入汉进贡，表示愿意内附于汉，并请求接回在汉朝为质的儿子驹于利。
汉宣帝欲派遣卫司马谷吉送郅支太子回国。御史大夫贡禹等人认为郅支单于所在绝远，又归化之心未彰，建议朝廷使者送郅支太子到边塞就可以。然而谷吉却上书说：“中国与夷狄的恩义绵延不绝，现在已经在国内养其太子十年，德泽甚厚，如果不把人送到老家，有弃捐不顾的意思，会使匈奴忘记前恩而生怨心。我有幸能成为使臣，肯定要勇敢前往。万一匈奴杀掉臣下，肯定会畏罪远逃，我国边境就会安宁清静。死掉一个使臣而使百姓安乐，正是为臣所愿。”自告奋勇要把郅支单于的儿子送到家门口。
于是，汉朝派卫司马谷吉护送驹于利返回匈奴。没想到，一到匈奴，郅支单于为泄愤，竟把谷吉和上次来调停乌孙被击事件的汉朝使者江乃始一起杀了。
郅支单于杀汉使，这在汉匈交往史上是没有前例的。出使匈奴的汉使，有的连匈奴单于都敢骂，也仅仅是被匈奴扣留。由此可以看出郅支单于对汉朝援助呼韩邪的怨恨之深，另一方面，他挺进中亚，兼并三国，远离了汉朝的势力范围，对于汉朝，他已经置之度外了。
这天，郅支单于得报，说有康居国使者来拜见单于。郅支单于不知康居国使者来意如何，便命传进。
原来，这康居国（在今巴尔喀什湖和咸海之间）在乌孙之西，安息之东，大月氏之北，王都卑阗城。康居尽管是西域较大的国家，但实力较弱，一直受乌孙、大月氏、匈奴的欺凌。
郅支单于兼并坚昆、乌揭、丁零三国，以坚昆为都，暂时驻牧于此。
郅支单于以此为基地，屡次袭击乌孙，倒让康居享受了一段安宁的时光。康居国国王和贵族们知道乌孙人素来害怕匈奴，又眼见了郅支单于的势力，便派使者去西北利亚请郅支单于。
康居王的意思是让他暂居康居国东边，将来与匈奴合兵，攻取乌孙，然后让郅支单于占据乌孙国。
郅支单于正苦于坚昆的苦寒，不是久留之地，闻此大喜，便引兵西行。
为表示诚意，康居王派诸侯贵族带上数千匹骆驼驴马，迎接郅支单于。
然而一场突如其来的大风雪袭击了郅支单于的队伍，大半人畜倒毙在路上，最后，郅支单于仅有三千人马到了康居。
即便这样，康居王还是盛情地接待了郅支单于。康居人非常尊敬郅支单于，康居王欲倚郅支单于之威胁迫西域诸国，便千方百计笼络郅支单于，竟把女儿嫁给了郅支单于。郅支单于也把自己的女儿送给了康居王。这恐怕也算是和亲吧。
郅支单于在路上损失了大部人马，便屡次借用康居的兵力袭击乌孙，一度深入乌孙国至赤谷城（今中亚伊什提克），杀略人民，掠夺畜产，直打得乌孙不敢反击，西边空虚，西半边国土都没人敢居住。
接连几次胜仗让郅支单于实力大增，也添了骄气。自以为在此立稳了根基，其狂傲残忍的性格便暴露无疑。大概康居王什么地方不小心得罪了郅支单于，郅支单于大怒，杀了康居王的女儿和数百名贵族、平民，并残忍地肢解了尸体，抛进了都赖水（今中亚境内塔拉斯河）中。
郅支单于又征发康居国人筑郅支城（在今中亚江布尔），每天有五百多人服役。据说罗马人也参与了这项工程，这些罗马人是一些战败的罗马士兵东迁到这里的。他们按照罗马的习惯，在外城修了三道木墙，相互之间有天桥相连，最里面的一道通过地道与内城相连。郅支城耗时两年才完工。
郅支单于又派遣使者分赴阖苏（即奄蔡，右族名。西汉时大约分布于今里海至黑海一带，从事游牧。康居之邻国）、大宛，强迫他们每年向郅支单于缴纳贡赋。
汉朝方面终于知道谷吉是为郅支单于所杀，于是三次遣使康居，索要谷吉等人的遗体。郅支单于认为至此汉朝对他已是鞭长莫及，便不予理会，并且屡次羞辱汉使，并让西域都护替他上书汉元帝，嘲弄说：“我现在是穷途末路了，愿意归顺强大的汉朝，并派遣我儿子入汉为质，呵呵！”
然而，骄慢的郅支单于没有意识到，他在西域的作为，已经威胁到汉朝在西域的利益。危险正在一步步向他逼近。
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