班超出使於闐的第二年春天，他又準備出使疏勒。當時，擔任疏勒王的是一個龜茲人。龜茲王建，是匈奴人扶持起來的，他依仗匈奴的勢力，在西域北道稱霸。還派兵攻破疏勒，殺死疏勒王，另立龜茲人兜題為疏勒王。永平十七年（74）春，班超從小道來到疏勒，在距離兜題所居住的盤陀城九十里的地方駐紮下來。他先派遣田慮到盤陀城勸說兜題歸附漢朝。如果他不歸附的話，就乘機逮捕他。田慮到了盤陀城之後，兜題根本不把他放在眼裡，表現得十分傲慢無禮。田慮就趁其不備，搶步上前，用刀劫持了兜題。兜題的左右見勢不妙，紛紛逃跑。班超召集所有的疏勒將吏，向他們說明漢朝對他們的關心，同時也宣佈了龜茲人在匈奴的支持下在疏勒犯下的種種罪行。疏勒大小官員十分振奮。於是班超和疏勒官員協商，重新擁立忠為王。班超逼過努力，使疏勒擺脫了匈奴和龜茲的控制，和漢王朝建立了友好的關係。

永平十八年漢明帝去世，太子即位，就是漢章帝。這一年，國內也發生了饑荒。於是北匈奴大舉進攻和漢朝友好的車師。龜茲，焉耆等小國也趁機出兵攻擊西域都護府。西域都護陳睦和巳校尉關寵的軍隊覆沒，戊校尉耿恭在漢軍接應下，退回玉門關。班超在西域處於孤立無援的地位，龜茲和姑墨又多次發兵攻打疏勒。班超在疏勒的支持下，以少量的兵力同龜茲對峙了一年多。漢章帝因為陳睦戰死，又怕班超也遇到不測，就下詔讓班超回京。

班超接到了詔書，準備動身。疏勒國的官員和百姓聽說班超要回朝，全國上下一片恐慌。他們害怕匈奴人又重新回來欺負他們。一個疏勒的將軍流著淚說：「漢朝的使者離我們而去，匈奴龜茲人又會回來壓迫我們，我們可怎麼辦呢？與其那時候死在匈奴人的手裡，還不如今天就死在漢朝使者的面前！」說著便拔劍自殺了。班超看了心裡如刀絞一般，可是皇命難違。班超繼續前行，路過於闐時，於闐的大臣們悲號哭泣著說：「我們依靠漢朝的使者，就好像依靠父母一樣。您不能走啊！」他們抱住班超的馬腿不放，班超無法前行。班超一行人都被感動了，他們決定暫時留下來，然後給朝廷上疏。漢章帝看到班超的奏章，就收回成命，班超又回到了疏勒。疏勒因為班超離去，已經有兩座城投降了匈奴，班超回來後很快就平息了叛亂，局面又重新穩定了下來。這時候，東漢已經關閉了玉門關，班超也只能夠孤軍奮戰在千里之外的西域了。