班勇將被俘的北匈奴持節使帶到伊吾，索班與一千餘名漢軍士兵的陣亡處（120年），殺持節使以祭奠漢軍陣亡官兵，傳首京師。

次年（126年），班勇廢車師後國軍就，改立加特奴為車師後國王。同時派遺領將前往東且彌國，殺死不肯歸附漢室的國王，另立親漢派的國王。其餘仍然歸附的數個國家，如卑陸、蒲類、移支等國，大驚失色，全部向班勇投降。

此時西域五十餘國中，只有焉耆國不肯歸降。

班勇決心掃除北匈奴的勢力。北匈奴人原先與車師前、後國為跳板，駐軍於此，欲掌控西域事務，然後班勇以迅雷不及掩耳之勢迫降了車師前國與車師後國，使得北匈奴人沒有立足之地，只得向北退卻。班勇集結了一支由諸國軍隊構成的數萬人的大軍，對西域北部的北匈奴發動進攻，這是自金微山之戰後，對北匈奴發動的最強大的一次進攻。

班勇正面的敵人是北匈奴呼衍王所率領的二萬多人的騎兵，北匈奴正是憑藉這支騎兵號令西域，看來自從北匈奴在金微山之役逃遁之後，經過臥薪嚐膽之後，又有一番起色。只是班勇徹底斷絕了北匈奴重新崛起的機會。班勇指揮多國聯軍奮勇作戰，大破北匈奴，呼衍王隻身逃跑，他的部下兩萬多人，向班勇投降。

這是一次偉大的勝利。

在戰鬥中，聯軍俘虜了北匈奴單于的從兄，班勇把他交給了車師後國王加特奴，讓加特奴親手將其殺死。這樣一來，讓加特奴與匈奴單于之間產生矛盾，以防日後車師後國又一次倒向匈奴一方。

果然，北匈奴單于聞訊後勃然大怒，親自率領一萬多名騎兵對車師後國發動猛攻。車師後國焉是匈奴人的對手，戰況吃緊，抵擋不住，但是車師后王也不敢投降，派人緊急向班勇求援。班勇派假司馬曹俊率援軍入車師後國，在金且谷一帶與北匈奴單于交戰，結果北匈奴再遭敗績，看來北匈奴真是雄風不再了。

北單于終於敗退，曹俊率軍追擊，斬殺匈奴的貴族骨都侯。匈奴在車師一帶混不下去了，撤到了枯梧河一帶，匈奴奪回西域的幻想終於在班勇的打擊之下完全破滅了。

班勇此番出擊匈奴意義非凡，如果東漢政府放棄西域，那麼很可能給匈奴人的再度崛起提供一個良機，如此匈奴有可能再度成為中國最重要的外患，但是經班勇的打擊之後，匈奴人徹底地絕望了。

匈奴人走了，西域五十餘國，只剩下焉耆國還負隅頑抗。焉耆國是西域各國中，最不願意歸附漢帝國的國家，在班超經營西域時，焉耆國也是晚後投降的國家。

此時的焉耆王元孟乃是當年班超所立的國王，已經在位三十餘年，但卻拒絕歸附，究其原因，大約是因為班超之後，任尚擔任西域都護期間，焉耆國參予了反對西域都護的戰爭，當年焉耆就是因為曾攻殺西域都護陳睦，最後國王被班超所誘殺，元孟可能擔心投降後與前任國王的下場相同，所以拒絕歸附。

順帝永建二年（127年），班勇上書朝廷，請求發動對焉耆國的戰爭。

朝廷批准了班勇的軍事計劃，並且派敦煌太守張朗率領敦煌、張掖、酒泉、武威四郡的部隊三千餘人，入西域協助班勇。班勇則率西域諸國聯軍共計四萬多人，與張朗兵分兩路，約定好發動進攻的日期，準備南北夾擊焉耆。

張朗從敦煌出發前，不知因何原因犯了法，所以他急著在戰場上有所表示，以期戴罪立功，因此在沒有照會班勇的情況下，張朗提前發動進攻。張朗的冒險計劃僥倖獲得成功，進入焉耆國之後，焉耆守軍在爵離關一帶設防，張朗在三千名大軍勇破焉耆軍，斬殺二千餘人。此時焉耆國王元孟得知班勇正率四萬大軍殺奔過來，心裡對堅守到底沒有把握，於是派人前往張朗處，請求投降。

張朗接受焉耆國王的投降，因此班勇尚未到達，戰爭便已經結束了。

接下來發生了一件令人難以思議的事情。

班勇竟然被指控為沒有如期發動進攻，被調回首都洛陽，關進監獄，最後被解除西域長史之職。分明是張朗將進攻焉耆的時間提前，並非班勇之過，怎麼朝廷會將此不白之冤強扣在班勇頭上呢？

班勇所蒙受不白之冤，很可能是因為班家與皇家之間的過節所致。

我們把班勇蒙冤與三年後發生的一件事聯絡起來。三年後（130年），班超的孫子、班勇的侄子班始（班雄之子）殺死其妻陰城公主（漢順帝的姑媽，清河王劉慶的女兒），結果被判處死刑，班始被腰斬，其兄弟姐妹全部被斬首。這個悲劇源於班始的不幸的婚姻，班始與