慕容烈亲自率领一万鲜卑胡骑来夺粮道，酒泉将军胡灭便率军往北而走。
慕容烈便夺了粮道，见汉军北去，便对麾下诸将道：“这队汉军乃是酒泉胡晃部下人马，其来断吾粮道，必然是受西域军唆使。今班错已死，其子儒弱，可不足为惧。但我若回撤楼兰，这酒泉汉军又来，今可趁机追袭歼灭之！”于是便留下两千骑守住粮道，自提八千骑来追胡灭。
胡灭率军北走数十里，寻思慕容烈必会追袭，于是便在道路上留下空营军帐，却连夜率五千骑又从间道迂回往南，只驰向楼兰城来。
慕容烈追了半日，见胡灭军空营军帐，人马却不知去向，心下大为疑惑，正在犹豫之间，忽然哨探来报：酒泉汉军已经从间道驰往楼兰去了。
慕容烈又吃了一惊，便对麾下道：“此乃汉军调虎离山之计，引诱得我出军到此，他却反过去夺楼兰。楼兰有吾万余军驻守，虽然不惧，但西域兵马若齐来，吾还需得回援。”于是传令，全军回援楼兰。
而胡灭见慕容烈又回援楼兰而来，于是避开其军，旋即又驰往楼兰之北，袭击其拒守粮道两千鲜卑军马，遂又夺了粮道，将其粮草全部截断夺取。
鲜卑军马败回，告知慕容烈，慕容烈大怒，欲要再次出兵夺回粮道，又恐来回折腾，军马疲于奔命。而今已经大半月过去了，楼兰中的存粮只能供应不到十天了。
慕容烈恐军粮不继，难以再守楼兰。见西域军又四面围定，却坚壁不战，自己求战不得，怕在此难以久守，寻思汉军是要困死自己。仔细权衡之下，慕容虎遂决定放弃楼兰城，传令全军携带余下粮草，准备北撤，回到草原。
不数日，鲜卑军若然撤出楼兰，西域汉军先锋班鸯见之，便率领麾下六千余骑随后追之。
军师郭伏见此，便对李催山道：“慕容烈已经中计撤军，彼军必无心恋战，将军便可令诸路军马夺取楼兰城了。”
于是李催山令诸路西域军马，趁此向楼兰合围。班鸯率军最先至楼兰城下，慕容烈已经率军撤离，只留五千骑断后，此时尚未撤离，班鸯便领军攻打，鲜卑军坚守了数个时辰，便也弃城北走。正逢西域军各处人马来到，截住厮杀，鲜卑军果然无心恋战，交战数合，便尽丢下辎重，轻装而驰去。
李催山便领军收复了楼兰城，即命班鸯率骑兵追击。
慕容烈北撤，有三条道路可走，一条是粮道，一条是天山道，另一条是东天山道。三条道中，天山道路最近，粮道虽然好走，但远，又有汉军在此。东天山道则更远了。
慕容烈便决定走天山道，部下有人提醒慕容烈，说汉军会不会在天上道设伏等待，慕容烈笑道：“汉军即便有这个胆在天山道设伏，吾也不惧!更别说没这个胆了。汉军只会使用诡计，只不过要困我让我撤离楼兰而已，其敢与吾交战？只要看见吾旗号，便望风而逃，知道不是吾对手。”
于是并不加防备，率大军向天山道进发。
而李建领一万军，携带一月军粮，已经深入胡人之境，进入天山道路险要处埋伏。在此已经等候十余日了。终于得报，说慕容烈已经中计，率军弃了楼兰城，从天山道向草原而来。
李建便令军做好伏击准备，又派人去传令，让胡灭所部五千骑，立即驰援天山道，夹击慕容烈。
慕容烈率军进入天山道，问左右道：“汉军可否来追？”左右道：“闻报说数千汉军骑兵尾随，并不敢近前。”
慕容烈呵呵笑道：“其不过做做样子而已，如敢追至天山道里来，管叫他有来无回！”便令军马不要着急，徐徐而行。
正在行军之间，忽然前面哨探来报，说天山道发现汉军踪迹，恐有埋伏。
慕容烈此时还不相信汉军有万人步骑在前面埋伏，以为不过是汉军小股部队疑兵之计而已，便令五千军在前开路，只要遇见汉军，便一举歼灭之。
行不多时，忽然后面哨探再来报道：西域骑兵已经追至天山山口，好像不是做做样子。据断粮道的数千酒泉汉军，也急速向天山道驰来。
慕容烈闻报惊讶道：“难道汉军果然有谋？欲要在此截击我军？”便又令人再去探报。
又行了半日，忽然前面一骑急驰而来，至慕容烈马前奏道：“前部五千兵马，已经被埋伏在天山路口的汉军阻截，正在交战，汉军甚多，五千军一时不能取胜前进，还请慕容将军前来支援。”
慕容烈这才醒悟，道：“此番中汉军诡计了！今且速去支援前部军马。”于是令中军万余人急进，至天山道中，前部五千军皆被李建万余步骑杀败，死伤千余人，不能夺路过去，在此相待慕容烈大军前来。
慕容烈便问道：“埋伏汉军到底有多少人？”
军士答道：“甚多，恐怕有万余之众。以强弓劲弩为阵，阻住去路，我军不能近前。”
慕容烈便亲自提军来看，果然见道路前方，汉军据道而列阵，两边山丘之上，也布满弓弩。山上中军大旗迎风飘扬，上面显示一个“李”字来。
慕容烈见之心惊道：“此是敦煌李建军马，李建居然能深入此地，实在出乎吾意料之外。”
李建在中军大旗之下，已经远远看见慕容烈前来观看了，于是在山上大呼道：“慕容烈，你出天山容易，但是今番要回天山，恐怕就难了。何不率军归降大汉？尚可见用！”
慕容烈闻言大怒，大骂李建道：“原来是你这匹夫使的诡计！匹夫不敢与吾相战，见吾旗号，望风而逃，今安敢如此！”于是令军来抢山，将李建擒下。
数千鲜卑军便弃马登山，李建令旗招展，只见山上所部署数千弓弩手，一齐现身，纷纷放箭。将鲜卑人马射退。
慕容烈不胜愤怒，于是又令数千骑兵前来冲汉军当道军阵，然而汉军已近在路上挖了数道陷坑，鲜卑军马冲至，皆跌入陷坑之中，仍然不能过去。
慕容烈便收住军马，传令勿要慌乱，准备再度掩护军马攻击，便命弓弩手为掩护，令军前去填埋陷坑。汉军也以弓弩相射，两军便在此相持，费了半日，鲜卑军才填了数个陷坑。
慕容烈不禁心下焦急，便再度组织兵马前来填陷坑，以藤牌抵御汉军箭弩，即将攻近汉军军阵了，忽然后方人马忽然喧哗大乱，慕容烈急忙问发生了何事？哨探来报，说汉军追兵已经追至，同后军交战了，人马踏动，所以纷乱。
慕容烈闻报更加惊惧，见汉军前有阻截，后有追兵，如不奋力冲出夺路，恐被汉军大败。于是便令麾下重装骑兵千余人，速攻击前方拦路汉军，自率万余军随后而进，令后军休要慌乱，先抵御汉军追兵。
鲜卑胡人铁骑甚是厉害，汉军箭矢如雨，其竟然不顾，径直来冲汉军军阵，慕容烈已经令军填完了陷坑，也率万余中军随后而来，竟然将汉军军阵冲破，遂夺路逃走。
李建在山上看见，叹道：“鲜卑铁骑，果然是甲于天下，陷入此等绝境，居然也能破围冲出。”李建已经命麾下数千弓弩手将箭矢射尽了，还是未能阻止主慕容烈逃出。
慕容烈引得万余军马逃出天山道口，驰向草原而去。然其后部五千骑兵，却被汉军数万军队围定，不能走脱，全部歼灭。
李建设伏，大破鲜卑慕容烈人马，汉军斩首数千，俘获两千余人，夺取其战马六千余匹，并许多军资器械。加上前面所杀伤鲜卑军，此战鲜卑军损失达七千余骑，而汉军折损不过两千人。
慕容烈折兵七千，逃出天山，鲜卑兵心惊胆战，慕容烈痛哭流涕道：“此番中汉军诡计，损我战骑七千，吾领军以来，尚未有此大挫也！”于是将军马驻扎在草原之上，自己驰往单于廷，向可汗慕容虎请罪，慕容虎见慕容烈西征多有战功，不忍责罚，于是道：“胜败乃兵家常事也。今虽然一时之败，却不损我鲜卑根基，你无需太在意。以后将功赎罪便可。”仍然让其领兵，驻扎西边草原。
慕容烈自此番败后，便再也不敢轻易领军来犯西域，于是西域又保得数年之安。
李建大破鲜卑胡骑，斩获颇丰，见慕容烈远遁，便班师回到西域海头城，班鸯率众出城相迎，对李建行礼称贺道：“叔父果然算无遗策，一战破敌！侄儿镇守西域，便有倚仗了。想叔父此番破敌，鲜卑震动，必不敢在南下窥伺了。”
李建道：“此战还是赖众将士努力。班长史西域军功劳为大，吾不过是凑巧成功而已。”
郭伏道：“此番能够大败鲜卑，驱除慕容烈，成就此功者，当在李使君之谋。如吾李使君英明策略，西域纵有五万兵马，也不能奈何慕容虎。使君此番之功，当为首，此言乃下官等肺腑之言。”
李催山也称道赞叹李建此番用兵谋略，李建便一一谢过，彼此谦让一番，于是入城，班鸯在城中大设宴席，犒赏三军。
席间，班鸳问李建道：“西域各处军事部署，还请见教于叔父。”
李建寻思，班鸯此战中表现出色，杀敌斩获最多，且为人又正好与班鸷相反，可令其驻守楼兰。李催山老成稳重，领兵有法，可以统帅总领西域军事。郭伏亦有谋略，又能治理民政，可为班鸯之辅弼。于是便将这几人之长细细剖析，让班鸳重用此三人，西域便可稳定。
班鸳都从之，便将此战中所缴获鲜卑马匹军资器械等，都赠与李建，李建在敦煌正缺战马，便都收下了。此战中所俘获两千鲜卑军，班鸳听从李催山、郭伏之建议，择其一半编入西域军中，另一半用作军中徭役。
班鸳又厚谢酒泉将军胡灭，馈赠甚厚，并代其谢过酒泉郡守胡晃。
李建与胡晃班师回凉州，班鸳又亲自送至玉门关，置酒践行，于是三郡长官联合，情好日密，共同抵御北胡，慕容虎闻知而心下忌惮，便勒令麾下军马，不可侵犯骚扰西域与凉州边境。
班鸳与李建联手，大败慕容烈于天山道，驱除鲜卑军于境上，西域各部闻知，皆纷纷畏服，于是有异心者，皆不敢再心怀不轨。而班鸳威望，也随之建立，西域各部诸将，都心服班鸳，认为其虽然儒弱，然而却是心怀韬略之英主。
西域长史府局面已经稳定，班鸳便具表，将其父班错新丧，自己继领西域长史，又与敦煌郡守李建联手破鲜卑兵之事报知朝廷，并一再言明李建、胡晃二人相助之功。
表到朝廷，天子览表，叹道：“班长史忠心效力于大汉，数十间见矢志不渝，赠送先帝明月宝马，今明月宝马仍然健在，而班长史却驾鹤西去了，令人伤感。”感叹其相助大汉之勋劳，便下诏追谥班错为太保。见班鸳果然不负朝廷之望，弹定内乱，又破胡骑，安定西域，天子甚喜，道：“班长史虽然不再了，然后继有人。”遂下诏，授班鸳为镇西将军号，统帅西域军马人民，管辖治理西域。