灭了高昌，而后吐蕃军队进入西域，控制吐鲁番，开始了与唐进行了长年的西域争夺。
汉宣帝神爵二年，匈奴内乱，匈奴日逐王率众降汉。车师之地随之归属汉朝。五次重大的车师之争，史称“五争车师”
西汉在统一西域的同年，在西域设立都护府，郑吉为首任都护。从此，西域归入汉朝版图。
元末，吐鲁番分为柳城、火州、吐鲁番三部，皆设万户府达鲁花赤，吐鲁番地名第一次出现。
元至正七年，东察合台汗国攻占吐鲁番、火州、柳城。吐鲁番、火州、柳城臣属东察合台汗国，并朝贡于明王朝。
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