西域高昌國(guó)(都高昌城，今新疆吐魯番東南高昌舊址)王麴文泰早在憲武十四年就曾親自到鎬京覲見(jiàn)王俊凱，貢獻(xiàn)方物。后麴文泰依附匈奴，阻遏西域各國(guó)通過(guò)其境向唐入貢，并發(fā)兵襲擾內(nèi)附的伊州(都今新疆哈密)、焉耆(都員渠，今新疆焉耆西南)等國(guó)。由于高昌位于秦帝國(guó)通往西域各國(guó)的交通要道，地理位置重要，故王俊凱決心除掉這個(gè)障礙。

憲武二十四年(112年)，王俊凱征召麴文泰入朝，麴文泰稱(chēng)疾不至。十二月初四，王俊凱詔令王源為交河道行軍大總管，左屯衛(wèi)大將軍薛萬(wàn)均為副總管，率步騎數(shù)萬(wàn)及匈奴、鮮卑之眾征討高昌。

憲武二十五年(113年)八月，麴文泰聞秦朝已起兵，遂對(duì)國(guó)人說(shuō)：

西域國(guó)王唐國(guó)離我們有七千里遠(yuǎn)，沙漠鹽堿地二千里且無(wú)水草，冬風(fēng)刺骨，吹裂肌膚，夏風(fēng)如火，到這里的商人都寥寥無(wú)幾，哪里能拍派大軍前來(lái)？即使他們能?chē)覀兊某浅?，一二十天后，他們的糧食吃完了就會(huì)潰敗，我們就可以擊敗他們了。有什么好憂(yōu)慮的呢！

的確如此，王源大軍進(jìn)入大漠后，大漠晝夜溫差極大，水草匱乏，軍隊(duì)補(bǔ)給也難以為繼，很多將士經(jīng)不住凍餓疲憊。埋骨黃沙，軍隊(duì)減員幅度非常大。然秦軍在熟悉當(dāng)?shù)氐匦蔚钠跗兒瘟σI(lǐng)下抵達(dá)磧口(似為今新疆輪臺(tái)地區(qū))時(shí)，麴文泰憂(yōu)懼而死，其子麴智盛即位。

而走出沙磧，對(duì)能征善戰(zhàn)的王源來(lái)說(shuō)，攻伐高昌一戰(zhàn)已經(jīng)成功大半，面對(duì)高昌數(shù)倍于己的軍力。王源認(rèn)為，秦軍中的辛存的軍隊(duì)雖然疲憊不堪，但作戰(zhàn)能力強(qiáng)，意志旺盛。高昌軍隊(duì)雖多，但其國(guó)主麴文泰驚俱致死的校息對(duì)其軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力造成不小的打擊，在這種情況下，平定高昌定可一鼓而定。

王源率兵進(jìn)至柳谷(今新疆吐魯番西北)時(shí)，探馬稟報(bào)說(shuō)文泰近日即將安葬，高昌國(guó)內(nèi)人士都聚集在葬地。諸將聞聽(tīng)此報(bào)，請(qǐng)求趁機(jī)進(jìn)行突襲。王源則認(rèn)為：

王源不行，陛下因高昌國(guó)驕慢無(wú)禮，派我替天行道前往討伐，如果現(xiàn)在在墳墟墓地之間襲擊他們，就不是問(wèn)罪之師了。

王源否定了偷襲的建議，但實(shí)際上已經(jīng)另有打算，他敏銳的判斷出此時(shí)進(jìn)攻高昌別的城池更有勝算。于是擂鼓進(jìn)軍，進(jìn)抵田地城(今新疆鄯善西南魯克沁)。高昌固城自守，王源下書(shū)諭之，高昌守軍也不回應(yīng)。王源遂于清晨發(fā)動(dòng)進(jìn)攻。在出征前，王俊凱深道在遠(yuǎn)離中原作戰(zhàn)，即無(wú)援軍，又無(wú)后勤保障，所以必須速戰(zhàn)速?zèng)Q，為此王俊凱征集了一些善于制造攻城器械的工匠從軍。

王源于是砍伐樹(shù)木，填在護(hù)城壕中，推撞車(chē)撞擊城墻上齒狀的矮墻，從數(shù)丈高的地方墜落在穴中，用拋車(chē)發(fā)射石頭攻打敵軍城內(nèi)，所擋住的地方無(wú)不打得粉碎，有的士兵張掛氈被，用作屏障向城內(nèi)拋石頭，城上守衛(wèi)女墻的敵兵不能再站立下去。到了中午時(shí)便攻下田地城，俘男女7000余人。