一、平定西南夷
为了一统天下，汉武帝对周边各少数民族和国家采取不同的外交和军事策略：对于东南越人地区，直接采用武力征服，并划归大汉的版图；对西南夷族则采取怀柔安抚的外交手段，晓之以利害得失，使其臣服于大汉；而在西北地区，对西域各国进行通好，结为友邦，从而让匈奴陷于孤立，并对其坚决抗击和驱逐。
自汉朝建立时起，西南地区也一直不是很安定，由于汉朝对北部匈奴的进犯进行的抵抗和攻击，占用了大量的精力，也耗费了大量的财力和兵力，因而没有对西南地区的少数民族采取大规模的军事行动。
西南夷包括今之云南，以及贵州、四川两省西部地区，这一地区以汉王朝的西部边郡巴、蜀为中心，以南为南夷，以西以北为西夷，总称西南夷。这里民族复杂，部落众多，故西南夷不是作为一个整体与汉王朝发生关系，而是各个部落、国家先后与汉朝交往。
早在公元前一三五年，也就是汉武帝建元六年，番阳令唐蒙在亲身到南越一带详细考察回来后，就向汉武帝建议，说取南越（今广东、广西一带），有一条很便捷的通道可以借用，那就是通过南越附近的夜郎国（今贵州西境），不如先夺取夜郎，得到夜郎精兵，然后从夜郎国进攻南越，这样可以做到出其不意，以攻南越。
汉武帝采纳唐蒙的建议，任命其为中郎将，并准许他带领一千多士兵前往。后来唐蒙到了巴蜀，还发动了一万多巴蜀之民来转运粮食，抢修道路。由于在大森林中长期劳作，导致很多人得了病，一时瘟疫流行，很多人想逃跑。为了稳住人心，唐蒙临时颁布一道命令：任何人不得临阵脱逃，违者即以军法制裁，以致巴蜀之民大为惊恐，纷纷逃亡或自杀。
汉武帝知道这一消息，担心激起民变，就立即另派蜀人郎官司马相如前往。司马相如很快到达唐蒙的驻地，一边做出责备唐蒙的样子，一边向民众解释，说：“此非天子之意。”司马相如还发布一份文告昭告众人。司马相如的这篇文告，真正代表了汉武帝的心意，武帝暗自称喜。
其实，唐蒙这时已取道巴郡（治所江州，在今重庆市北）的符关（今四川合江县西）进入夜郎，与夜郎侯多同会见，并达成协议，使夜郎归附汉王朝。等一切做好后，唐蒙回长安向汉武帝报告事情全部办好，于是汉武帝又下令在那里建立了犍为郡（在今四川、贵州交界处）。为了对这片新近得来的领土进行有效的控制，同时开发西南边疆，汉武帝又下令征发巴蜀（今四川省）百姓修筑通往南夷的道路，以便控制夜郎。
很快，夜郎归顺大汉王朝的消息从南夷传到了西夷。同时，司马相如又以他的文才和辩才，向这些少数民族的首领们晓之以理，动之以情，并陈述利弊，几经周折，终于达成协议，西南各族均归附于大汉王朝。司马相如回朝报告，汉武帝称赞不已。
然而这个时候，匈奴正不断进犯北部边境，这让汉武帝不得不全力抗击匈奴。他采纳公孙弘的建议，集中全力对付匈奴，对西南夷的控制有所放松了。
二、夜郎归顺
十年后，汉武帝基本歼灭了北方匈奴的主力，重又加强对西南夷的控制，这时采取的策略是文武并用，软硬兼施，在当地设郡置县，由当地民族自行治理。与此同时，汉王朝还派出一定数量的军队前往巡边，加强对西南边区的管辖和防御。
然而，天有不测风云，经过十多年的安定，公元前一一二年四月，南越相吕嘉起兵反叛，杀死南越王及王太后，并杀死汉使者。南越各郡又陷入一片混乱。
同年九月，为了稳定南越地区的局势，汉武帝派遣路博德、杨仆等五路大军征讨南越。汉朝军队所到之地，吕嘉的军队就被打得落花流水。南越各部见此情形，都纷纷归顺大汉王朝。
为了更好地加强对南越地区的管辖，汉武帝决定任命司马迁为郎中将，以监军的身份出使西南夷，让他妥善处理西南夷各部族与汉王朝之间的关系，代表汉朝廷去视察和慰问那里的少数民族属国和新设郡县，开拓疆土，设郡置吏，同时开山修路。
原来，司马相如等人的出使通好，夜郎人臣服于汉，岁岁进贡，且改夜郎国为犍为郡，然而他们对汉王朝却并非心悦诚服，而是一直耿耿于怀，因而当驰义侯遗征调犍为之军去伐南越的时候，塔塔木竟然抗命不遵。
这其中有一段历史渊源：
当西周封夜郎侯于今之贵州西境时，疆域相当辽阔。秦始皇时期，夜郎因国内发生了政变，大将杀了国王，篡夺了王位。太子请来镇守边关的秦将出兵平叛，杀了叛将，而秦将却想霸占夜郎国土不走。经过太子再三交涉，秦将提出平叛消耗军费白银万两，良马千匹，令太子偿还。战后的夜郎，连国王的宫殿、太庙也被焚烧一光，百姓非死即伤，苟活者村村啼饥，庄庄号寒，哪里还有能力偿还如此巨额的白银和良马！结果，这个共有十一城的夜郎国，被秦军占去了十城，只给夜郎王留下栖身的一城。从此，夜郎之绝大部分国土被划进了大秦帝国的版图。
夜郎太子继位后，立志要收复失地，他脚穿草鞋，身披兽皮，亲自祭奠烈士，安抚家属，励精图治，积极振兴。因感国力不足，便联合苗族部落，与秦军作持久战。他虽奋斗一生，终因弱不敌强，未能如愿，带着终生的遗憾辞世而去。临终时刻，他留下遗嘱，望子孙定要收回十城！
到了汉武帝时，塔塔木做了郡守，他牢记祖训，为了尽早收复失地，全国不分男女，从十岁起，便骑马射箭，习军练武，并训练了一支勇猛敢死的骑兵，来如迅电，去似疾风，出其不意，攻其不备，时常闯进汉族边境，杀人掠物，防不胜防。汉兵追杀，他们逃进险山恶水的原始森林。这样一来，汉军经常被杀得片甲不留，汉族的村落经常被搞得鸡犬不宁，财物被洗劫一空，房屋则化为灰烬。面对此情此景，汉之边关守将无可奈何，只有干瞪眼。
司马迁了解到这些情况后，立刻想到孟子见到梁惠王时，梁惠王问他：先生将给我国带来什么利益呢？孟子回答说：若要求利，便是祸乱之始。夜郎国所以经历秦、汉两代而念念不忘失地，战祸不绝，皆因秦人贪图十城之利所致。
欲解决这一问题，必须从根本上着手。奉使之前，司马迁曾上疏汉武帝指出，欲安抚异族，必须广施仁义，切不可以大欺小，以强凌弱，以众暴寡，要视各少数民族为亲情手足。汉武帝十分赞赏司马迁的这一观点和主张，故而不久将千斤重担交予他，派他以钦差大臣的身份出使西南夷，既征且略，设郡置吏，权力无上，这正是实践自己主张的好机会。
秦之边关将领，趁火打劫，侵略夜郎十城，夜郎视此为国耻，定要洗雪。如今，欲使夜郎人心悦诚服地臣服大汉王朝，只有纠正秦人的错误，把夜郎之十城疆土归还之。
次日，司马迁会见了犍为郡守塔塔木，故意问他，为何要与天朝苦苦作对？虽为天朝之一郡，犍为之军却为何不肯听命驰义侯遗之调遣？塔塔木实诉原委。司马迁说道：“太守所言，皆秦朝往事，怎可因此而怨恨当今圣明天子！如今之大汉天子，乃仁义之君，决不以强欺人。太守既然提出这一历史遗留问题，我以天子钦差的身份，将原属夜郎之十城疆土划归犍为所辖，也算物归原主，太守意下如何？”
塔塔木闻听此言，吃惊不小，他不敢相信自己的耳朵。世上哪有这天上掉馅饼的好事？不战而领域扩大，不索而失地自还。他长时间无任何反应，愣愣地呆在那里。
司马迁看透了塔塔木的心思，立即命书记官取来地图，和塔塔木一起指出十城之所在，明确扩大了的犍为郡为辖区疆界。
这样一来，塔塔木所管辖的地区便是原先的夜郎国了，几代祖先解决不了的国土问题，如今旦夕迎刃而解，怎不让塔塔木兴奋激动。他热泪盈眶地长跪于地，磕头不止。
司马迁急忙上前躬身将塔塔木扶起，四只大手紧紧地握在一起。塔塔木不顾官场的礼仪，伸双臂拥抱着司马迁。
塔塔木泣不成声地说道：“天使大人，您说得出，做得到，黄豆磨成了豆腐。我要像自己的祖先一样，临终前留下遗嘱，让子孙万代忠于大汉，年年进贡，岁岁去朝。”
塔塔木收复了近百年的失地，大摆庆贺酒宴，盛情款待司马迁一行，彼此签订了永远友好的和约。
司马迁秉公而断李时春被夜郎人惨杀一案及主动归还夜郎十城疆域这两件事，像骀荡的春风，一个早晨吹遍了西南夷的郡郡县县，村村寨寨，人们不仅改变了对汉人的看法，而且加深了对汉人的感情，因而司马迁所到之处，都受到隆重而热烈的欢迎，盛情而诚挚的款待。所办之公务，所行之使命，样样轻而易举，件件不费吹灰之力。
三、臣服郡首
在胖舸郡，原且兰国王，今胖舸郡首旷达，主动向天朝使者司马迁请罪，甘愿接受惩处，因以前自己曾配合南越相吕嘉叛乱，兴兵反汉，阻滞巴蜀军南下。
金无足赤，人无完人，旷达既已认错，司马迁不仅不加追究，还耐心地安慰劝导，并赠以厚礼。
司马迁在胖舸郡期间，适逢旷达之妻身染重病，生命垂危，奄奄待毙。作为原且兰国之君，旷达自然是姬妾成群。男人多喜新厌旧，旷达却与众不同，他特别钟爱自己的结发贤妻刘氏。这位刘氏也着实令人爱恋，她不仅貌若天仙，而且聪慧明达，文有韬略，武能带兵，征战沙场，令过关斩将之勇士望尘莫及，于是也就成了旷达的靠山和依赖，因而旷达须臾离不开刘氏，倘刘氏有个三长两短，他真会触柱而死。
掌握了这一情况之后，司马迁命几位名医同时给刘氏诊治，而且下了死令：只能治好，不能治坏！为医治刘氏的这个顽症，司马迁付出了惨重的代价，为上山采药，为寻稀罕的药引子，牺牲了数位良医的性命——有的被蛇咬死，有的为虎所食，有的坠崖身亡，如此等等。代价虽说惨重，但刘氏的病却终于被治愈了。旷达千恩万谢，对司马迁和汉武帝感之如天，戴之若父，愿为天朝和大汉的一统江山赴汤蹈火，披肝沥胆，永不变心！
奉使西南夷期间，司马迁还调整了部分郡县；更换了三处郡县的主要领导；介绍数名汉族姑娘与少数民族青年通婚，这些青年多是郡守或县令的儿子；赠送了大批粮食、绸缎、布匹、金银、珠宝。各族民众皆大欢喜，民心归汉，犹水之就下，江河东去矣！
汉武帝为什么将这么重大而艰巨的任务交给司马迁呢？这除了司马迁的聪明才智和外交才干让汉武帝感到放心外，更主要的是因为他有一个观念让汉武帝认为司马迁的思想大致与自己的相同：司马迁力主各兄弟民族要一律平等，彼此友好，互通有无，使整个华夏变成一个和睦团结的大家庭。特别是在对西南夷取安抚政策上，先后由唐蒙和司马相如等前往进行外交活动，基本上达到了目的。
总之，司马迁这次奉命出使西南夷，除完成安抚慰问西南夷各少数民族和设郡置县的使命外，他还将大汉民族的先进文化带到西南夷各地，使各少数民族得到了发展。