班固和班昭为撰写《汉书》作出了很多贡献，班超同样也有一番丰功伟绩。
哥哥班固被汉明帝封为校书郎后，班超就和母亲在洛陽住下了。班固虽然是兰台令史，其实工资并不高，为了补贴家用，班超从官府里找了些抄写书稿的工作来谋生，这份工作不但乏味，还要求不能出一点儿错，班超每天都累得半死。有时候他会在抄书过程中突然把笔一丢，大声说着：“好男儿志在四方，怎么能困在屋子里写书呢？”可惜班超当时没有官职，很多人听到他的感叹后都嘲笑他，班超不服气地说：“将来我要带兵打仗，驰骋沙场。”
自汉武帝以来，中原和西域各国的来往十分频繁，汉宣帝还设置了西域都护，保护西域各国的安危。可是王莽执政后撤了西域各国的王号，导致西域各国和中原关系恶化，随后王莽派人上任西域都护，没想到被西域之人所杀，从那之后，西域再也没和中原来往。这样一来，匈奴就有机可乘，他们开始大肆进攻西域各国。
公元38年，莎车和鄯善派使臣来洛陽给光武帝朝贡，并请求他给西域派遣军队，当时刘秀正忙着消灭地方割据势力，没有多余时间和军队去管理西域，莎车和鄯善使臣只好失望而回。公元45年，西域十六国的国王都把自己的儿子派遣到洛陽，随侍在光武帝左右，希望光武帝能答应他们派兵保护西域，刘秀还是拒绝了。西域各国没有办法，为了保护自己的国家，国与国之间发生了战争，匈奴也参与进来，并逐步控制了西域各国，实力得到巨大的增长。强大后的匈奴开始入侵中原，三番五次偷袭河西各郡县，令边境官员苦恼不已。
公元73年，光武帝终于派奉车都尉窦固去打击匈奴，班超当时是军中的代理司马。这是班超弃笔从戎的第一步。在军中，班超没有埋头写写画画，而是发挥了他的带兵才能，打了不少胜仗。
他先是率兵经过伊吾（今新疆自治区哈密）来到蒲类海（今新疆自治区巴里昆湖），在这里和敌人大战一场，杀死很多敌人，还擒回很多俘虏。窦固见他有天生的军事才能，便派他和从事官郭恂一起带着几十名士兵出使西域。
班超首先来到鄯善（今新疆自治区罗布泊西南），对鄯善王表示慰问，还送了很多礼物给他。鄯善王一开始很热情地接待班超一行人，到了后来，态度渐渐变得冰冷，班超想了想，觉得这其中肯定发生了很重要的事情。能让鄯善王对汉朝使者改变态度，肯定和匈奴有关。于是班超把伺候他们的鄯善侍从抓起来，装作已经知道匈奴来人的样子，逼问他匈奴使者住在哪里。侍从大吃一惊，唯唯诺诺不敢说，班超步步紧逼，侍从只好把匈奴使者的住处告诉了班超。晚上，班超把全部士兵都召集起来喝酒吃饭，趁着酒意，班超激动地对大家说：“我们这些人来到西域，当然想立下功绩，令家门荣耀；如今匈奴使者已经来了几天，鄯善王想把我们送给匈奴示好，落到他们手里肯定不会有好结果，大家说该怎么办？”众人齐声说一切听从班超安排。班超等的就是这句话，他对大家说：“不入虎穴焉得虎子，现在我们只有先发制人，趁着天黑用火攻，把匈奴人一网打尽，到时候鄯善王对我们刮目相看，谅他也不敢不和汉朝交好。”
部下一致同意班超的做法。天黑之后，大家拿着武器一路直奔匈奴人的住处。班超把士兵分为三组，一组人带着大鼓潜伏在匈奴人驻地后面，一组人拿着弓箭刀槍埋伏在营地大门两边，还有一组人则跟着班超去营地周围放火。安排妥当后，班超和士兵们点燃火把，丢进匈奴人的住处，接着便是震耳欲聋的鼓声响起，匈奴人被浓烟和鼓声吓得慌不择路，想从大门逃生的人都被乱箭和刀槍杀死，班超也亲手斩杀三个匈奴人，剩下的全部被火烧死了。
鄯善王得知班超杀死了匈奴使者，吓得不知该说些什么，班超好言好语地劝慰他，要他归附汉朝。鄯善王痛快地答应了，还把自己的儿子派到汉朝去做人质。
班超勇杀匈奴人的事情传到了洛陽，汉明帝对他的勇猛和足智多谋很是赞叹，便命他继续出使其他西域国家。这一次，班超来到于阗（今新疆自治区和田）。于阗王前不久才把莎车（今新疆自治区莎车）攻占下来，因此自视甚高。班超来了之后，听到消息说这儿也有匈奴使者，加上于阗王冷淡的态度，班超心里很是恼火。于阗国信奉巫蛊之术，朝廷里有一位专门伺候国王的巫师。这位巫师在于阗王耳边说班超和汉朝的坏话，并唆使于阗王把班超从中原骑来的马要过来。于阗王听信了巫师的话，问班超要那匹马，班超想也没想就答应了，但是他要求巫师亲自来拿。等巫师来了之后，班超就命令左右两边的人把他摁住，然后抽出佩剑砍下了巫师的头。随后班超把巫师的头颅献给于阗王，还和他说了很多晓以利害的话。于阗王慌了神，他想起班超在鄯善国的时候杀死了匈奴使者，心里不由得对他产生了敬畏之情。于是于阗王命人杀死了留在国内的匈奴人，并表示永远归附汉朝。
这以后，班超的名字在西域各国如雷贯耳，说服于阗国后，班超又来到了疏勒国。此时的疏勒国已经被龟兹国占领了。龟兹国仗着有匈奴撑腰，杀死了疏勒国的老国王，从自己国家找了一个叫兜题的人立为疏勒国的国王。班超秘密来到疏勒国，先是派人去招降兜题，可是兜题一点儿也不合作，还准备杀死班超的手下，结果被抓到班超面前。班超找来疏勒国的大臣们，他们可都是正宗的疏勒人，恨透了龟兹国。班超便从这点入手，终于让他们和自己结为同盟，之后，大臣们宣布废掉兜题的王位，让前任疏勒国王的侄子当了国王。新国王上任后的第一件事就是宣布和汉朝交好，而且他还听从了班超的请求，没有杀死兜题，对外宣布汉朝的威德。
公元75年，汉明帝驾崩，举国哀悼。焉耆国（今新疆自治区焉耆）趁机起兵，杀死了西域都护陈睦。班超所在的疏勒国也遭到了龟兹国和姑墨国（今新疆自治区温宿、阿克苏一带）的进攻，幸好班超和疏勒国顽强抵抗，才没有让敌人得逞。汉章帝即位后，朝廷怕班超一个人在西域会遭遇不测，便下旨召他回来。听到这个消息后，疏勒国和于阗国的臣民惊恐不已，害怕匈奴会在班超走后再次入侵。班超心里也不愿意回朝，他还有更伟大的志向等着实现，于是他留在疏勒国继续率兵抵抗姑墨国的进攻。汉章帝为他的气节所感动，派了一万人马前去帮助班超，经过一番苦战，姑墨军队被打败了。
后面几年，班超又参与了镇压莎车的战争，取得完胜，令莎车归附汉朝。从此以后，班超在西域的名望越来越大。在平定西域各国的过程中，班超还给汉章帝上书，提出了“以夷制夷”的策略，得到了汉章帝的认同。
班超一直在西域待了三十一年，平定了一次次西域战乱，粉碎了匈奴的陰谋，保证了汉王朝的兴盛和安定，同时也促进了西域和中原的来往，让汉朝和西域各国的经济文化得到发展，也为世界人民的友好往来做出了重大贡献。