班超出使于阗的第二年春天，他又准备出使疏勒。当时，担任疏勒王的是一个龟兹人。龟兹王建，是匈奴人扶持起来的，他依仗匈奴的势力，在西域北道称霸。还派兵攻破疏勒，杀死疏勒王，另立龟兹人兜题为疏勒王。永平十七年（74）春，班超从小道来到疏勒，在距离兜题所居住的盘陀城九十里的地方驻扎下来。他先派遣田虑到盘陀城劝说兜题归附汉朝。如果他不归附的话，就乘机逮捕他。田虑到了盘陀城之后，兜题根本不把他放在眼里，表现得十分傲慢无礼。田虑就趁其不备，抢步上前，用刀劫持了兜题。兜题的左右见势不妙，纷纷逃跑。班超召集所有的疏勒将吏，向他们说明汉朝对他们的关心，同时也宣布了龟兹人在匈奴的支持下在疏勒犯下的种种罪行。疏勒大小官员十分振奋。于是班超和疏勒官员协商，重新拥立忠为王。班超逼过努力，使疏勒摆脱了匈奴和龟兹的控制，和汉王朝建立了友好的关系。

永平十八年汉明帝去世，太子即位，就是汉章帝。这一年，国内也发生了饥荒。于是北匈奴大举进攻和汉朝友好的车师。龟兹，焉耆等小国也趁机出兵攻击西域都护府。西域都护陈睦和巳校尉关宠的军队覆没，戊校尉耿恭在汉军接应下，退回玉门关。班超在西域处于孤立无援的地位，龟兹和姑墨又多次发兵攻打疏勒。班超在疏勒的支持下，以少量的兵力同龟兹对峙了一年多。汉章帝因为陈睦战死，又怕班超也遇到不测，就下诏让班超回京。

班超接到了诏书，准备动身。疏勒国的官员和百姓听说班超要回朝，全国上下一片恐慌。他们害怕匈奴人又重新回来欺负他们。一个疏勒的将军流著泪说：「汉朝的使者离我们而去，匈奴龟兹人又会回来压迫我们，我们可怎么办呢？与其那时候死在匈奴人的手里，还不如今天就死在汉朝使者的面前！」说著便拔剑自杀了。班超看了心里如刀绞一般，可是皇命难违。班超继续前行，路过于阗时，于阗的大臣们悲号哭泣著说：「我们依靠汉朝的使者，就好像依靠父母一样。您不能走啊！」他们抱住班超的马腿不放，班超无法前行。班超一行人都被感动了，他们决定暂时留下来，然后给朝廷上疏。汉章帝看到班超的奏章，就收回成命，班超又回到了疏勒。疏勒因为班超离去，已经有两座城投降了匈奴，班超回来后很快就平息了叛乱，局面又重新稳定了下来。这时候，东汉已经关闭了玉门关，班超也只能够孤军奋战在千里之外的西域了。