漢軍趁機攻城，裡應外合，一舉拿下怛羅斯城。阿而斯汗試圖從密道逃跑，被太史慈生擒。

入城後，張遼踐行諾言：不殺降，不劫掠釋放奴隸，減免賦稅；誅殺阿而斯汗及其死黨，財產充公分發平民。

怛羅斯百姓簞食壺漿以迎王師，甚至有不少附近部落聞訊而來，請求歸附。

一日，張遼正在處理政務，阿爾坦引一老者求見。

“將軍，這位是怛羅斯城中最受敬重的長者馬赫穆德，他說有要事相告。”

老者恭敬行禮：“將軍仁德，老朽佩服。但將軍可知，千泉地方有阿而斯汗的秘密金庫？那裡藏著他多年來搜刮的財寶。”

張遼挑眉：“老先生為何告知此事？” 老者慨然道：“將軍釋放了我的孫子——他本是宮中奴隸。此恩無以為報。”

張遼當即派太史慈率兵前往千泉。果然在一處隱蔽山谷中發現了大量金銀珠寶。

回城後，張遼召集眾將：“這些財寶，一半運送朝廷，一半就地使用：部分賞賜將士，部分用於修建學堂、醫館、道路。”

周倉不解：“將軍，兄弟們拼命打仗，為何不多分些賞賜？” 張遼正色道：“財富如水，可載舟亦可覆舟。取得再多，不如用得恰當。我們要在西域立足，靠的不是武力是人心。”

他轉向阿爾坦：“我打算在怛羅斯設立學堂，由你擔任首任學監，如何？” 阿爾坦激動得熱淚盈眶：“將軍，我...我只是個奴隸出身...” “在這裡，不論出身，只論才能德行。”張遼拍拍他的肩膀，“好好教導孩子們，讓他們知道漢字漢語不只是工具，更是開啟智慧的鑰匙。”

在怛羅斯整頓兩月後，張遼留下褚燕率三千兵鎮守，繼續率軍東行。

按照預定路線，軍隊沿天山北麓，經過碎葉城、弓月城、輪臺、北庭，一路招撫各部，傳播漢文化，打通商路。

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