自隆武四年冬天下粗安开始，至隆武七年末，已经三年，各新附州郡的免除赋税徭役期限皆过，最迟拿下的凉州也已经收取了一年的粮税，且数年经商，休兵罢战下来，敦煌地区蓄积的钱粮军械已经堆积如山。
当下刘贤命魏延、马岱、姜维出兵西征，众将之中愿意去西域建国的二十余人皆从军征伐，西征军总兵力达到了三万人，再征调归附的雍凉羌胡之兵近二万人随行，合共五万大军，以能装载十石的大马车一万辆运粮，并从朝中派出史阿的重骑兵前去助战。
隆武八年春，在完成了陇右、西凉等地的春耕之后，魏延命姜维领兵数百，佯装商队，先行进入鄯善，其余西域诸国，也各安排了内应。然而魏延誓师出征，轻骑狂飙突进，数日之内到达鄯善，与姜维里应外合，破鄯善城，将其国君斩杀，王族百余人押往洛阳报捷。
随后魏延开始了一连串的征伐。西域诸国大小不一，大的如乌孙国等，有十数万人，小的如精绝国等，仅只三千余人，兵五六百而已。且因为西域沙漠广博，各国都依水而居，大部分国家的战略纵身都不大，东部大国鄯善被灭之后，魏延更分兵攻打附近小国，狭小的西域堡垒型城池根本抵挡不住汉军石炮、大黄弩、攻城车等的攻击。魏延分兵走南北二路，南路由魏延领兵三万亲自率领，接连攻破且末、小宛、精绝、戎卢、渠勒、拘弥等小国，行程数千里，与西域大国于窴的三万大军会战于城下，一战破之，阵斩于其王侯君长数十人，杀伤七千余人，俘虏万余，其余逃散，投奔其余各国。
北路由马岱率领，北取伊吾、车师，夺取高昌壁之后，兵临戍己校尉城，却又并不攻击，只驻兵固守，向曹睿示强。不久，魏延大破于窴的消息传来，西域诸国震恐，纷纷遣使向魏延表忠心。魏延安慰诸国，纠合各国之兵，合十万之众，威逼曹睿。
曹睿如今无路可退，其麾下兵将又不愿意真的编发易服，从此成为戎狄，最终只得遣使向刘贤称臣。
刘贤于是封曹睿为西魏公，封地在葱岭以西。
随后刘贤在西域设置都护府，建立安西四镇，分封诸将在灭国后的西域诸国故地，并一直延续至葱岭以西，与已经开始没落的贵霜王朝接壤。
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