会越已破，汉八校尉不下，中郎将郭昌、卫广引兵还，行诛隔滇道者且兰，斩首数万，遂平南夷为牂柯郡。
——《汉书·西南夷两粤朝鲜传》
元鼎六年（前111年），就在汉武帝平定南越，驻军于东越边境之时，汉朝对于南夷的反叛部落亦发动了进攻，一举讨平了南夷各部。
秦汉时期，在巴蜀南部的云贵高原地区，生活着夜郎、且兰、漏卧、句町、都梦、邛都等数十个少数民族部落，被称为西南夷，其中东部贵州高原的夷人部落之中，以夜郎实力最强，夜郎东北部的且兰次之。
贵州高原西有乌蒙山，东有武陵山脉，北有汾关山、大娄山，南有苗岭，整体呈现西高东低的走势，境内不仅山地极多，而且地势起伏极大。受这种地理条件限制，生活其间的少数民族部落，生产生活方式始终较为落后，且除了夜郎、且兰形成国家雏形之外，大多数夷人皆以部落形式散居于丛山峻岭之间。
战国时期，楚襄王曾派将军庄经且兰攻打夜郎，且兰国和夜郎国先后投降，夜郎国这才第一次被中原列国所知。彼时秦国虽占据巴蜀，但实力范围长期局限于巴蜀盆地，即使后来频频攻打楚国，也多自巴蜀向东南用兵，而始终没有继续向南发展，因而且兰、夜郎等部落受楚国影响更大。
直到秦始皇时，在得知巴蜀以南仍有部落和国家散居之后，这才派大将常頞于秦王政二十六年（前221）出使夜郎，迫使夜郎内附，并于夜郎设夜郎、汉阳二县，纳入蜀郡管辖，又对今宜宾经毕节至曲靖的道路进行了改造，修成“五尺道”，这才将贵州高原各部落纳入了统治，加强了与该地区的交流。
然而，随着秦末天下大乱，贵州高原的各部落便再度与中原断绝了联系。自汉初以来，西汉在西南方向的势力范围，仍然被局限于巴蜀盆地，而无法继续向西南拓展，只有少量商旅往来于巴蜀与且兰、夜郎之间，反倒是南越王赵佗野心勃勃，长期与夜郎等部落联系，试图将该地纳入自己的势力范围。
直到汉武帝元光年间，番阳县令唐蒙发现夜郎等国与南越来往密切，这才建议汉武帝修筑西南夷道，经略西南夷，于夜郎旁边的小邑设立犍为郡。不过，由于此后汉匈战事频繁，民力损耗巨大，汉朝经略西南夷的计划时断时续，始终难以取得大的突破。
由于道路险阻，夜郎等国对汉朝国力知之甚少，正因此，夜郎国君才会发出“汉与我谁大”这种无知的疑问，也正因此，这些部落对于汉朝毫无敬畏之心。
虽然自汉武帝经略西南夷以来，且兰、夜郎等部落纷纷归附，接受汉朝的册封，名义上归属于汉朝统治，但这种归附更多是出于对朝廷赏赐的贪婪。他们自负与汉朝之间道路险阻、路途遥远，认为汉朝即便实力强大，也难以长途跋涉来攻击自己，自己即使归附，依旧可以凭借天高皇帝远的地理优势称霸一方，丝毫不用接受朝廷的掣肘，而且还可以借此获得大量朝廷的赏赐，又何乐而不为呢？
也正因此，在汉武帝派遣驰义侯何遗征发西南夷兵征讨南越时，被汉武帝册封的且兰君，丝毫不顾及朝廷的诏令，而只是考虑自己的得失，仅仅因为担心随从汉朝出征会导致国中空虚，引来周边国家部落的袭击，便公然拒绝执行朝廷的诏令，拒不出兵。更是在汉使坚持的情况下，公然背叛汉朝，悍然杀死了汉朝使者。
得知使者被杀，驰义侯何遗一面将情况上报汉武帝，一面联合犍为郡太守发兵攻打且兰。由于汉军多是临时征发的蜀地罪人，战斗力本就有限，再加上且兰军队对当地环境更为熟悉，完全占据了地利优势，结果一番大战下来，汉军并没能占到任何便宜，就连犍为郡太守也在一场激战中不幸阵亡。
虽然难以取胜，但何遗却也不敢擅自撤兵，只能继续率军与且兰对峙，以致军队陷于贵州高原，始终难有寸进。
汉武帝闻讯大怒，在南越已经被灭的情况下，命令何遗率领原本应当进攻南越的巴蜀罪犯继续进攻且兰，同时命令八校尉率本部兵马前往增援何遗，又命平定南越的中郎将郭昌、卫广统率本部兵马和南越降兵北上，自楚地进入贵州高原，与何遗合攻且兰。
郭昌乃卫青旧部，曾以校尉身份跟随卫青参加漠北之战，南越叛乱时，郭昌以中郎将身份跟随楼船将军杨仆南下作战。
卫广则是卫青的幼弟，资质相对较为平庸，只是依靠外戚的身份做到了中郎将，奉命跟随楼船将军杨仆南下平定南越。
汉武帝知人善任，虽然三位将领中，一位外戚、一位侯爵，但汉武帝却以老将郭昌为主将，而只以卫广和驰义侯何遗为副将。
且兰国虽然在周边部落中算是大国，但与汉朝比起来，其体量就实在不够看了，面对汉朝调集的重兵，且兰君虽然率领军队借助地利优势极力阻挡，却仍旧无力久持，很快便被汉军击破。为了惩罚且兰国的叛乱，汉军攻入且兰国及周边反叛部落后屠刀高举，以致先后数万人被杀，反叛汉朝的且兰君等皆处死。
随着南越和且兰国被灭的消息传出，贵州高原各部落大为震惊，就连此前对大汉毫无敬畏之心的夜郎国上下也是大为震撼。
夜郎侯最初还想要依仗南越来共抗朝廷，如今先是南越被灭，接着且兰也被灭国，汉朝大军近在咫尺，夜郎侯岂能不心惊胆战。夜郎国及诸部落为求自保，一方面极力撇清与且兰国之间的关系，一面上书汉武帝，纷纷请求内附，汉武帝遂封夜郎侯为夜郎王。
战后，汉武帝废且兰国为且兰县，设牂牁郡，辖且兰、鄨、平夷、毋敛、谈指、出丹、夜郎、同并、谈焒、漏江、毋单、宛温、镡封、漏卧、句町、进乘、西随等 17 县，以吴霸为牂牁太守。
与此同时，犍为郡辖地亦得到大幅度扩张，从原本的两县之地，增加到了僰道、江阳、武阳、南安、资中、符县、牛鞞、南广、朱提、蚲鄢、堂琅、汉阳等十二县。
汉武帝原本打算挟大胜之威，一举平定西南地区，为此在征服东越和且兰、夜郎等夷人之后，又趁机攻灭了夜郎西部的邛都国以及榨都等部落，邛都君和榨都侯被杀。邛都国作为夜郎西部较大的夷人的国家，随着它的被灭，周边部落亦纷纷上书请求归附，汉武帝遂以笮都置沈黎郡，以邛都置越巂郡，以冉駹部落置汶山郡，以氐人之地置武都郡，全部纳入汉朝统治。
之后，汉武帝又派王然于南下出使邛都以南的滇国，意图迫使滇王归附。然而，由于分布于今天云南地区的滇国及其周边夷人距离汉朝更远，对于汉朝更加没有敬畏之心，当初汉武帝派使者向西南寻找通往身毒国的道路，便曾多次被当地夷人所阻，这些夷人不仅阻止汉朝使者通过，甚至多次为了抢夺财物而劫掠汉朝使者，以至于汉朝向西南的探索被阻。
为此，汉武帝曾在长安附近凿“昆明池”，用来训练水军，意图进讨滇国及其周边部落，只不过因为后来汉匈战争日渐频繁，汉武帝这才暂时放弃了向西南用兵。
虽然此时汉朝已经先后攻灭了且兰、邛都等国，夜郎、冉駹等部落被迫归附汉朝，但滇王自持有数万部众，又与东北方同姓的劳深、靡莫等部相互依仗，自负凭此足以抵御西汉军队。因此，面对汉朝的使者，滇王非但拒不归附，反而多次触犯汉朝的使者、官吏、士卒。
汉武帝虽然对于滇王的态度极为不满，但鉴于滇国距离遥远、道路未通，加之西南夷刚刚平定，还需巩固统治，只好暂时放弃了出兵计划。直到元封二年（前109年），随着对西南夷统治的稳固，再加上南夷道和西夷道的向南延伸，汉武帝才再度征发巴蜀军队南下，大举进攻云南地区。
在汉军攻灭劳深、靡莫两个部落之后，大军兵临滇国，滇王见汉朝兵力强盛，自觉根本无法抵御，遂举国投降，并请置吏入朝，汉武帝于是赐予其滇王之印，命其继续统领当地民众。
至此，继平定东南地区以后，汉朝西南地区亦得以平定，此后汉朝南部再无战事。随着云贵高原各部落的内附，西汉与西南夷人的联系日益紧密，汉朝在西南方向的影响力终于走出了巴蜀盆地，汉文化得以向云贵高原辐射，为云贵高原地区的发展提供了极大的助力。
与此同时，历经十余年修建，从巴蜀到今天云南地区的道路亦得以贯通，这为东汉时期哀牢的归降内附和南方丝绸之路（即蜀身毒道）的全线贯通打下了坚实的基础。