甘延壽後來升任為城門校尉，護軍都尉，在任上去世。成帝剛繼位時，丞相匡衡再次上奏，說：“陳湯當年以二千石官吏出任西域副校尉，處理蠻夷事務，不能以身作則，在康居國，將繳獲的財物據為己有，盡管朝廷對陳湯已經寬大處理。陳湯犯下的罪雖然在大赦令之前，也不能讓他在朝中再擔任職務。”陳湯因此而被免官。
再後來陳湯上書，說康居王在朝廷的人質不是真王子。經調查，是真王子。為此陳湯又被逮捕入獄，要判處死刑。太中大夫穀永上書，為陳湯鳴冤：
“臣聽說春秋時楚國有賢臣子玉得臣，晉文公為此而坐不安席，食不甘味；趙國有戰將廉頗、馬服，強秦因此而不敢窺伺趙國的井陘；漢朝近代有郅都、魏尚，匈奴不敢襲擾漢朝邊郡。由此看來，國家良將，是國家的爪牙，不能不加以重視。人們常說‘君王聞戰鼓之聲，則思念良臣猛將。’臣看到關內侯陳湯，此前出任西域副校尉，輔佐都護管理西域民族事務，對匈奴郅支單於的無道行徑，憤恨至極，又痛惜對郅支的懲罰遲遲不能實施，憤懣鬱結，義氣迸發，遂征調西域諸國大軍，千裏奔襲。跨越烏孫，橫渡都賴，屠戮三重城垣，斬殺郅支首級，報了漢朝十年未報之仇，洗雪朝廷心中未了之恨，威震蠻夷，揚威西海，漢朝建國以來，征伐方外的將領，還從未有過如此輝煌的戰績。現在陳湯隻是因為一言不當，即被逮捕入獄，長久關押，不能釋放，執法官吏還要將陳湯判為死刑。在古時，白起作為秦將，南拔楚國郢都，北坑趙括大軍，因為一些纖細過失，竟然被秦王賜死在杜郵，秦國百姓痛惜將軍死得冤枉，莫不為將軍痛哭流涕。現在陳湯親曆戰場，喋血萬裏以外，其功績已經奉獻予祖廟，向上天做過禱告，漢軍將士莫不欽佩。而今僅因為一言不當，也不是大惡不赦的重罪，就要被殺頭問斬。《周書》中講：‘記人之功，忘人之過，才能夠成為聖君。’犬馬為人付出勞苦，還要為犬馬搭棚蓋窩，更何況是國家的功臣！臣擔心陛下已經忘記了戰鼓的擂響，忽略了《周書》中的警示，吝惜馬棚狗窩的施舍，以平庸之臣來看待陳湯，隻是聽信於朝中大臣們對陳湯的非議，讓百姓又有了秦國冤殺白起的感覺，這不是在激勵為國死難的忠臣。”上書遞上後，成帝赦免了陳湯，卻褫奪了陳湯的爵位。
又過去幾年，西域都護段會宗被烏孫國軍隊包圍，邊疆驛站的騎兵飛馬向朝廷報信，希望調動西域各國和敦煌的漢軍救援。丞相王商、大將軍王鳳及朝中百官討論如何解決問題，幾天時間內，拿不出一個成熟方案。王鳳說：“陳湯足智多謀，又熟悉西域事務，可以問他。”成帝召陳湯到宮中的宣室見麵。陳湯在征剿郅支單於時，因為受了風寒，得下關節炎，兩臂不能屈伸。陳湯進宮後，成帝有詔，不須下拜，成帝將段會宗的告急文書拿給陳湯看。陳湯辭謝，說：“宮中的將相九卿，均為賢才，通曉朝中政務，小臣身體麻痹，不足以為國家謀劃大計。”成帝說：“現在國家有急事，君不要再謙讓了。”陳湯這才回答：“臣認為此事不必擔憂。”成帝問：“這話怎麼講？”陳湯說：“胡兵五人才能抵禦一名漢軍戰士，為什麼？因為他們的武器兵刃鈍厚，弓弩射程不遠。現在聽說在向漢人學習製造技藝，可是裝備的武器，也隻能以三個胡人抵擋一個漢人。兵法上講：‘客兵要多於主兵一倍的兵力，才能取勝。’現在圍困段會宗的胡人，遠不足以戰勝漢軍，請陛下不必擔憂！調動軍隊，輕裝前進，日行五十裏，重裝前進，日行三十裏，段會宗請求調動西域和敦煌的漢軍救援，要經過很長時間才能抵達，這隻能作為報仇之兵，不能作為救急之用。”成帝又問：“哪該怎麼辦？受到圍困的漢軍，肯定會脫險嗎？什麼時候才能脫險？”陳湯判斷圍困段會宗的烏孫國軍隊，隻不過是一些烏合之眾，圍困不可能持久，戰事結束，也就是幾天之內。於是回答成帝的提問：“圍困已經解除了！”然後屈指計算時日，說：“不出五日，即會有好消息傳來。”過了四日，有邊境的驛站傳來軍書，說圍困已經解除。大將軍王風上奏，認為應該任命陳湯為將軍幕府中的從事中郎。此後將軍幕府中討論軍事，均要征求陳湯的意見，陳湯熟悉法令，善於因勢利導地提出建議，陳湯所提出的建議，也大多數能被大將軍采納。隻是陳湯喜歡收受他人錢財，還為他人書寫奏章，因為這些，後來又遭到貶黜。
當初，陳湯與宮中的將作大匠解萬年關係很好。從元帝朝開始，渭陵（元帝的陵寢）不再遷徙居民，建立城邑。成帝在建造初陵時，過了幾年，又看中霸陵曲亭南邊的一塊地方，在那裏重新建造陵寢。解萬年與陳湯私下裏談論，認為：“在武帝朝，當時的工匠楊光建造的工程，武帝非常滿意，後來楊光升任為將作大匠，在宣帝朝，大司農中丞耿壽昌因為建造杜陵（宣帝的陵寢），後來耿壽昌受賜為關內侯爵，將作大匠乘馬延年因為工作勞苦，被任命為中二千石官員，現在建造初陵，要建造很多房屋，工程量很大，我（解萬年）也應該得到重賞。你（陳湯）的妻子家住在長安，你的兒子也在長安長大，不喜歡東邊，可以遷至初陵來居住，還可以得到田宅的賞賜，一舉兩得。”陳湯心領神會，隨後密封上書，陳湯說：“初陵，是屬於京師的一塊地方，土地肥美，可以單獨成立一縣。天下百姓不再遷徙至皇帝的陵寢地，已經有三十幾年，崤山以東的富人現在很多，他們霸占良田，役使當地百姓，可以把他們遷徙至初陵居住。這樣一來可以加強京師，二來可以削弱諸侯，又可以使得中等以下百姓均貧富。陳湯願意與妻子家屬一起遷徙至初陵居住，為天下人做出榜樣。”成帝於是按照陳湯的建議，在昌陵建造起城邑，然後遷徙內地郡國中的富豪百姓。解萬年向成帝保證，三年內可以建成昌陵，後來工程遲遲不能完工，朝中的群臣提出很多意見，認為不應該在昌陵選址修建初陵。成帝於是將意見交予有關部門討論，都說：“昌陵地勢低窪，要修建高大的墳塋，積土為山，祭祀的房屋估計要在平地上，運來的客土，難以保護墳塋中的寢宮，墳塋過淺，不安全，征發的工人、刑徒、士卒有數萬人，每天日夜工作，晚上還要燃起油脂照明，從東山取來的土，已經趕得上穀子的價錢。建造幾年，士卒工匠都累得疲憊不堪，國家耗費了大量資財，現在國庫空虛，天下百姓叫苦不迭。建造陵寢，要因地製宜，應該使用真土，處於較高的位置，地勢空曠，靠近祖先的墳塋，前邊已經有十年的工程，最好還是回到原來選好的陵寢地，不要再遷徙百姓。”成帝於是下詔罷建昌陵（詳情記載在《成帝紀》中）。丞相、禦史大夫請求拆除昌陵邑，以及為百姓修建好的房子，奏章還沒有發下來討論，有人就此事問陳湯：“建好的房子如果不拆掉，就不會再遷徙那裏的百姓吧？”陳湯說：“皇帝要尊重群臣的意見，還是要遷徙百姓。”
當時成帝的舅舅，成都侯王商剛剛擔任大司馬衛將軍，在朝中輔政，一向不喜歡陳湯。王商聽到了這些傳言，就向成帝諫言，陳湯在妖言惑眾，遂將陳湯逮捕入獄，追究此前犯下的罪行。陳湯此前曾經代替騎都尉王莽上書，說：“王莽父親去世得早，沒有得到封賞，母親明君奉養皇太後，非常辛苦，應予以褒賞。”後來王莽被封為新都侯。再後來皇太後的同母異父弟苟參擔任水衡都尉，去世之後，兒子苟伋在宮中擔任侍從，苟參的妻子想為苟伋求得封賞，陳湯接受了苟伋賄賂的五十斤金子，答應為他找到相似的例子，上奏皇帝。弘農太守張匡貪汙百萬以上的錢款，狡辯不承認，皇帝有詔令，交予有關部門審訊，張匡擔心被逮捕入獄，讓人通過陳湯求情。陳湯為張匡伸冤，得以挨過一個冬天，事後答應給予陳湯謝錢二百萬。陳湯的犯罪，大致就是這樣一些情況。這些事情大都發生在大赦令以前，還有東萊郡有黑龍在冬天出現，有人就此事詢問陳湯，陳湯說：“這即是所謂的打開玄門。皇上經常微服出宮，出入不按照時辰，因此黑龍才會在不該出現的時候出現。”又說要遷徙百姓，散布出去的話，有十幾個人可以佐證。丞相、禦史大夫上奏：“陳湯妖言惑眾，大逆不道，胡說怪異的事情出現，是皇上造成的原因，講了人臣不該講的話，大不敬。”廷尉趙增壽上奏，認為：“說大不敬，沒有一定的法律界限，常根據罪犯所犯下的罪行大小來定罪，具體辦案人員，不能確定案情的，要移交予廷尉署，不能找到相應案例懲治的，還要交由皇上來裁決。對罪犯施以懲罰，判處死刑應該慎重。明主哀憐百姓，已經頒發詔令，撤銷昌陵的修建，不再遷徙官員、百姓，而且已經公告。陳湯以自己的猜測，胡言亂語說還要遷徙百姓，造成了一定影響，但流言散布，知道的人很少，百姓並沒有受到驚擾，不能以妖言惑眾來定罪。陳湯說災異的事情，將假設的事情胡亂比喻，這是陳湯做得不對的地方，可以定為大不敬。”成帝看了廷尉的奏議，製詔書，說：“廷尉趙增壽說得有道理。陳湯此前有討伐郅支單於的功勞，將陳湯貶為庶人，流放至邊郡。”又說：“原將作大匠解萬年為臣不忠，奸詐巧佞，其建造的工程，使得國家增加了賦斂，征發了過多的徭役，在工程中使用力量不當，釀成施工事故，死亡的人很多，造成惡劣影響，使得海內百姓對朝廷產生怨恨。雖然頒布了大赦令，也不應該再居住在京師。”於是將陳湯和解萬年一起，貶謫到敦煌郡居住。
過了一段時間，敦煌郡太守上奏，說：“陳湯此前率領漢軍，親自誅殺了郅支單於，其威望已經震動西域各國，不宜在靠近邊塞的地方居住。”成帝詔令，陳湯搬到安定郡居住。
議郎耿育上書成帝，就一些事情提出奏議，同時為陳湯的案件申訴冤情，耿育說：
“當年甘延壽、陳湯為我大漢王朝，揚軍威於萬裏之外。洗雪國恥，報了累年之仇，深入絕域，斬殺無道之君，馳騁異域，懲罰難係之虜，此乃曠古未有之壯舉！先帝為此提出嘉賞，多次頒發明詔，宣揚二位將軍的功績，為此將紀元年號更改為境寧（公元前33年），以彰顯甘、陳之勞苦功高，使其傳之於後世無窮。在當時，南郡獻白虎，邊陲無警訊。先帝當年臥病在床，對封賞的事情仍然念念不忘，多次催促尚書責問丞相，讓丞相盡快為功臣確定封賞。但可惜丞相匡衡百般抵製，不願意盡快辦理，最後僅封予甘延壽、陳湯幾百戶食邑，這樣的封賞，隻能讓功臣將士們極度失望。陛下如今繼承著已經夯實的基業，享受著將軍的征伐之威，不需要再啟動兵革，國家安寧無事，朝中大臣們此時盡可以兜售其奸邪，在朝堂內肆意詆毀功臣，卻不考慮國家本末的利害，忽略邊郡未燃的警訊，挾持著朝堂君主的權威，排擠為國赴難的功臣，竟然讓陳湯孤獨蒙冤，拘押在監獄中。這樣做，真地讓壯士扼腕，仰天長嘯，哀歎無罪，難以申訴，最終陳湯隻能老棄於敦煌，此地又正好處於通往西域的邊關要道。當年威震西域的將軍，而今隻能蜷身萎縮於蝸居，讓郅支單於未死的遺虜竊笑，讓大漢的忠勇之士沮喪！至今奉命出使蠻夷的官員，誰不津津樂道於：郅支單於受戮，大漢軍隊揚威。人們常講，賞人之功，以懼敵寇，毀人之身，以快讒言，陳湯的下場，真地令人痛心！古人常告誡：安不忘危，盛必慮衰，現在國家既無文帝朝當年的節儉，積聚下豐厚的物資財富，也無武帝朝選賢任能，湧現出無數驍勇善戰的將軍，僅剩下一介匹夫陳湯！假若陳湯不幸離世，不能再侍奉陛下，還希望國家能夠追念陳湯當年的功績，為陳湯樹碑修墳，以激勵後進士人。陳湯身逢聖世，創立的功業未久，兩耳即已經充斥著奸臣們的鞭斥之聲，狼狽竄逃，走投無路，死無定所。讓天下的冷眼旁觀之士，莫不暗中忖度，均認為陳湯的功勞，累世難以企及，陳湯的過錯，卻人人可能觸犯，陳湯竟然落得如此下場，令人歎息。忠臣斷筋裂骨，暴露屍骸於外，也難以逃脫搖唇鼓舌佞臣的譖毀，終被朝中奸臣妒嫉踩踏於腳下。臣真地為國家以這樣的態度對待功臣，而感到憂慮。”上書遞上後，成帝讓陳湯回到長安，陳湯最終在長安去世。
陳湯死後數年，王莽在朝中擔任安漢公，執掌朝政，內心仍然感念陳湯當年的舊恩，又想諂媚皇太後王政君，以討伐郅支單於的功績，尊奉元帝廟，確定元帝廟號為高宗。以陳湯、甘延壽當年的功勞很大，賞賜太小為由，還有宰殺郅支單於的杜勳也要封賞，加封甘延壽的孫子甘遷食邑一千六百戶，追諡陳湯為破胡壯侯，封陳湯的兒子陳馮為破胡侯，杜勳為討狄侯。
段會宗，字子鬆，天水郡上邽縣人。元帝竟寧年間（公元前33年），段會宗擔任杜陵縣令，丞相匡衡、禦史大夫繁延壽、車騎將軍許嘉、大將軍王鳳、右將軍王商共同舉薦，段會宗擔任了西域都護兼任騎都尉光祿大夫，在西域各國中，段會宗的威信很高，受到尊敬。三年後，職務調動，返回長安，受命擔任沛郡太守。由於單於王庭與長安相對，又轉任雁門郡太守。幾年後，因為在任上犯法，遭到免職。西域各國上書請求，希望段會宗能夠回去，繼續擔任西域都護，成帝陽朔年間（公元前24-前21年），成帝又重新任命段會宗為西域都護。
段會宗為人，注重大節，重視功名，與穀永的關係很好。穀永同情段會宗年老，還要萬裏赴戎機，到西域去擔任都護，寫信給段會宗，告誡道：“足下懷柔遠方，留下德音，又重新擔任西域都護要職，可敬可佩！以足下的才能，可以輕鬆地在京師，獲得卿相職位，又何必要跋山涉水，遠赴昆侖山側，領導百蠻，懷柔異域？足下的才能，我就不在此列舉了。但是，作為朋友，還是有幾句話要說，作為臨別贈言吧，隻怕辭不達意。而今漢德茂盛，蠻夷臣服，傅介子、鄭吉、甘延壽、陳湯在西域立下的功績，他人恐怕以後再難以企及，願足下在任上因循守例，不要再去追求奇功，任職一滿，即可返身回家，在雁門郡任上受到的挫折，也可以得到補償。萬裏之外，多愛惜身體。希望將我的話記在心裏。”
段會宗赴任後。西域沿途各國派出子弟郊迎。烏孫國小昆彌安日是此前段會宗立的，對段會宗感恩戴德，要到都護府來拜謁，其他翕侯勸阻也不聽，一直來到龜茲國，專程拜謁段會宗。各城邦小國更是恭敬從命。康居國太子保蘇匿率領一萬餘國人，前來歸降，段會宗向朝廷上奏章請示，成帝派出衛司馬專程前來迎降。段會宗派出戊己校尉帶兵隨同司馬一起受降。司馬擔心康居國來的人太多，命令投降的康居國人，自我綁縛再來，保蘇匿聽到這樣荒謬的要求，憤恨至極，遂率領已經投降的康居國人，揚長而去。段會宗任職期滿，返回，因為派戊己校尉協助受降，以征調軍用物資不力治罪，成帝下詔，可以花錢贖罪。又被任命為金城郡太守，因為生病，免職。
過了一年多，烏孫國小昆彌被其國民殺害，國內翕侯大亂。朝廷又再次征調段會宗擔任左曹中郎將光祿大夫，受命安撫烏孫國，立小昆彌的弟弟末振將，段會宗將烏孫國的事情處理完畢後返回。
第二年，末振將殺了大昆彌，接著病死，朝廷認為沒有在末振將死之前予以懲罰，便宜了他。成帝元延年間（公元前12-前9年），又再次派段會宗征調戊己校尉和西域各國軍隊，前去誅殺末振將的太子番丘。段會宗擔心這麼多軍隊前往烏孫，會驚動番丘，而使番丘有時間逃脫，就將大軍留在墊婁地區，隻選了精兵，攜帶三十付弩箭，直接抵達昆彌所在地，召番丘前來拜見，責問他：“末振將骨肉相殘，殺害漢公主的子孫，還沒有受到懲罰，就死了，使者此次前來，是受皇帝詔命，要殺番丘。”隨即用劍刺殺了番丘。番丘帶來的官屬，驚慌失措，慌忙騎馬逃走。烏孫國的小昆彌烏犁靡，是末振將哥哥的兒子，率領數千騎兵，將段會宗包圍起來，段會宗向他們解釋，為什麼此次來要殺番丘，又說：“你們今天包圍了我，要殺我，隻是取走大漢牛身上的一根汗毛。大宛王，郅支單於的頭顱，曾經懸掛在槁街，烏孫國的人應該都知道。”昆彌以下的官員被震懾住了，說：“末振將負漢，殺他的兒子就是了，為什麼不告訴我們，讓我們來殺？”段會宗說：“事先告訴你們，番丘就會逃走，又構成你們的大罪。讓你們殺了他，恐怕會傷害到你們的骨肉親情，因此沒有事先告知。”昆彌以下的官員嚎啕大哭，回去了。段會宗返回朝廷彙報，朝中公卿大臣們認為，段會宗能夠臨機應變，以輕騎深入烏孫國，既誅殺了番丘，又宣揚了國威，應該予以重賞。成帝賜段會宗關內侯爵，賞賜黃金一百斤。
在當時，烏孫國小昆彌的叔父卑爰疐（zhì），率領一些人要殺害大昆彌，朝廷又派出段會宗前往安撫，與時任西域都護的孫建一起處理此事。第二年，段會宗在烏孫國病死，享年七十五歲，西域各國為段會宗發喪，設立祠堂。
讚辭如下：自武帝元狩年間（公元前122-前118年），張騫鑿通西域，直到宣帝地節年間（公元前69-前66年），鄭吉在西域開始擔任都護，再到王莽篡漢，前後有十八人出使西域，都是以勇武謀略聞名於西域，凡是能夠建立功勳的，都收錄在人物傳中。廉褒以恩信揚名，郭舜以廉潔立威，孫建以威武顯貴，其餘的人沒有什麼事跡可供記述。陳湯倜儻不羈，但不能夠自我約束，最終在窮困潦倒中死去，談到陳湯的人，莫不扼腕歎息，將其祥錄在傳記中。