哈密其实就是一处建立在戈壁绿洲上的部落王国，其有人烟处都分布在七角井、三道岭、五堡、四堡等泉水露出地面的绿洲地区，总人口也就在2-3万之间。但其利用泉水灌溉的农业却非常发达，算是一处极为富裕的戈壁绿洲。
处于天山东段南麓的哈密盆地，被巴尔库山、喀尔力克山及嘎顺戈壁所包围。北面的天山山脉将水汽完全遮挡在盆地之外，使得整个哈密盆地地区气候干燥，且多大风。其东北向西南倾斜的地形，也令的此地易攻难守。
虽然哈密满可以做一个自给自足的绿洲*存下去，但是它作为内地通往天山南北两路的必经之地，有着西域门户之称，再加上这里农业的发达，有着足够的粮食盈余。因此在和平时，此地是内地和西域通商往来的歇脚地；战乱时，便成了两地互相进攻的立足点。
大明成化朝之后，中原失去了向外拓展的野心，哈密也就从中原进窥西域的据点，变成了劳民伤财的一处卫所。当吐鲁番兴起后，数次覆灭了哈密王国，终于让大明放弃了这处据点，将防线退回到了嘉峪关之后。
随着叶尔羌汗国的兴起，嘉峪关外的大明七卫，最终都被叶尔羌汗国的人马逼进了嘉峪关内。而自大明重开西域商路之后，嘉峪关外的旧卫所开始一一恢复。崇祯九年八月中旬，明军丁国栋率700多骑兵出现在了哈密城外，城内虽然有吐鲁番总督派遣的哈密阿奇木，但是这位阿奇木完全没有据城抵抗明军的念头，他带着家眷和亲信部下于当晚就悄悄的逃离了哈密城。
第二日一早，哈密城内的伯克们发现阿奇木家已经人去楼空之后，也是大为吃惊。众人围在阿奇木府外的街道上商议应该怎么办时，伯克默默特雅儿站出来说道：“我们世代居住于哈密，和那些中亚来的蒙兀人向来说不到一块去。阿奇木大人逃走时和我们说都不说一声，难道大家还指望逃去吐鲁番后能得到总督和汗王的夸奖吗？”
其他伯克此时也是病急乱投医，便纷纷向这位等级并不高的伯克询问，大家现在应该怎么办好。默默特雅儿立刻高声说道：“我们此前一向都是臣服于大明的，只不过最后大明不愿意再保护我们，我们才迫不得已投降了吐鲁番。
自古以来，都是我们哈密人统治吐鲁番，也只有这几十年来我们才沦落成了吐鲁番的臣民。我看，咱们应该立刻打开城门迎接大明官军，就算不能够恢复以往的地位，好歹我们也不用向吐鲁番总督交税了…”
默默特雅儿伯克的主张很快得到了其他哈密伯克的认同，但是他们还是有些担心明军是否会接纳他们的投效。于是便推举默默特雅儿伯克先出城去同明军交涉，然后再迎接明军进入哈密城。
作为大军先锋的丁国栋，自然没想到居然有这等意外之喜。他并不觉得自己这只部队能够打下哈密城，因此停驻在城外村子时连攻城器具都没有打造。不过出兵之前，总督大人对他们千叮万嘱，出兵后一定约束军队，不可骚扰平民，因此明军所驻扎的村子里，秩序倒也是尚可。
当默默特雅儿伯克带着哈密的一些父老前来犒军时，发现明军驻扎的村子里并没有发现什么尸体和被掳掠的女子，心中顿时安定了起来。叶尔羌汗国内部交战时，那些被招募来的士兵对于本国平民的杀戮和劫掠，同外国入侵者毫无两样。同那样的军队相比，这些明军的军纪简直可以算的上是秋毫无犯了。
默默特雅儿伯克更是坚定了向明军投降的心思，对于这些哈密父老的上门，丁国栋自然不会摆出什么架子。他立刻丢下了手中的军务，出门迎接了这些前来犒军的哈密父老，并极力拉拢着这群人的首领默默特雅儿伯克。
再经过了一场宴请和密谈之后，默默特雅儿伯克顿时将城内的虚实和哈密的人口分布等情况一一告诉了丁国栋，并向他禀报了哈密想要重新回到大明版图之内的请求。丁国栋满口答应了默默特雅儿伯克提出的要求，并临时任命他为哈密长官，在总督带领大军抵达之前，由他来管理本地的民众。
十天之后，总督府参议樊一蘅跟随王世宠率领的一个半团抵达了哈密，对于丁国栋的当机立断，樊一蘅大为赞赏。他不仅以总督府参议的名义去掉了默默特雅儿头上的临时字样，并且也没有着急催促军队继续西进，而是和默默特雅儿巡视了哈密各地，提拔了数位深受当地民众信任的伯克担任治水官和司法官，这一举动极大的稳固了哈密百姓的心理，令哈密地方迅速成为了明军的后方。
当甘宁总督梅之焕带领主力抵达哈密城时，明军对于哈密的统治已经是深固不摇了。此时明军在哈密已经集结了整个二十一师团近八千人，还有3000多甘肃边军及1700余吐鲁番自卫军。由于有着哈密充盈的粮仓作为支撑，使得明军倒是不必长途跋涉运输粮食了。
而这个时候，也是哈密及吐鲁番一年中气候最为适宜的季节，不仅没有什么风沙，气温也极为舒适。因此梅之焕在哈密稍稍修整了下部队，便决定前往收复整个吐鲁番地区，他留下了参议吕大器和千余人马镇守哈密，并督建铁路延伸到哈密的工作。
此时从嘉峪关抵达哈密城的铁路只剩下了360余公里，按照每日铺设6-7公里铁轨的速度，入冬前后就能将铁路修到哈密城，那么嘉峪关到哈密的物资运输速度足以提高2-3倍，而成本却可下降至30%左右。因此这条铁路在梅之焕心中可比哈密城重要多了。
从哈密盆地边缘绿洲七角井、13间房向西，便是吐鲁番盆地。盆地北面就是高大的天山山脉，但是盆地里面还有两处东西向的低矮山脉，北为火焰山，低于900米；南为觉罗塔格山，约1000～1500米；两者之间就是吐鲁番盆地最大的绿洲了。
让人惊讶的是，这里的山脉都是光秃秃的黄土岩石，倒是低沉下去的沟壑中反倒是长满了郁郁苍苍的林木，初次来到西域的明军官兵们，看到这样迥异于家乡的景象，简直以为自己来到了另一个世界。
不过樊一蘅很快就找到了缘由，向官兵进行了宣传，打消了这些士兵们心中的疑虑。这里其实同哈密地区是一样的，因为气候干燥的缘故，只有河水流经的地区方才能够生长植被。而吐鲁番盆地的河水即便都在下沉的沟壑里，所以才会出现这样奇异的景象。
吐鲁番盆地内最大的三处绿洲，吐鲁番、辟展、托克逊，都位于盆地中部以北区域，辟展距离七角井200里，也是三处绿洲中最小的一处。明军进攻叶尔羌汗国的消息，早就由逃回的哈密阿奇木带了回来。
这位哈密阿奇木为了掩盖自己不战而逃的行径，向辟展守军恐吓说，明军的前锋足有五、六千人的规模，且个个凶恶无比，不向他们投降的村子直接就被明军给屠村了。只有六、七百老弱士兵的辟展守军顿时被吓坏了，本地区的精兵早就被调去了东部可汗麾下，正在攻打阿克苏等地，剩下的这些老弱士兵哪里禁得住这么多明军的进攻。
由于哈密百姓和平投降了明军，而明军也没有做出什么残暴的举动，因此自然也就没有什么人往吐鲁番跑了。但是哈密地区没有丝毫动静的传来，倒是让这些辟展守军确信了明军在哈密屠杀的消息，否则怎么可能没人逃亡呢？
于是当明军的前锋出现在辟展城外时，这才发现辟展基本已经成为了一座空城，大部分的军民都已经向西面的吐鲁番城逃亡了。樊一蘅抵达此处之后，嫌弃辟展的名字不好听，便以古鄯善国为名，将此地改为了鄯善。
虽然明军轻松的夺取了哈密和鄯善，但是吐鲁番地区的守军也大多收缩到了吐鲁番、托克逊两地，由于未曾抵抗明军的入侵，因此吐鲁番城内的守军实力不仅没有下降，反而略略有所上升了。
和软弱无能的哈密阿奇木不同，驻守吐鲁番的叶尔羌总督，即东部可汗的弟弟苏里唐到还算是个人物。他一边处置了逃亡的哈密阿奇木和辟展阿奇木，一边又安抚了两位阿奇木带回的军民，充实了吐鲁番城的守备，稳定了城内的人心。
于此同时，苏里唐向兄长阿布都拉哈汗派出了求援使者后，又向明军派出了使者质问，试图拖延明军的进攻时间。
不过梅之焕此时却没有给苏里唐留出多少时间，从鄯善向西约250里就是吐鲁番城，拜苏里唐这位吐鲁番总督近年来大肆修整各处通道的善举，从鄯善到吐鲁番的大道极为平整宽阔，王世宠和丁国栋率领3500余人，仅用了3天时间就抵达了吐鲁番城外30里的地方。
吐鲁番总督苏里唐于当晚收到明军抵达的消息后，便亲自率领5千人马出城迎战，试图趁着明军立足未稳的时机，将明军击退。
王世宠和丁国栋此前见哈密、辟展两地的守军皆不战而逃，一时不免有些小瞧了叶尔羌汗国军队的战力。当他们看到出城迎战的叶尔羌军队，拿着长牌结阵，进退井然有序时，方才警惕了起来。
叶尔羌汗国起源于中亚地区的蒙兀人，因此他们的军队作战方式一直深受中亚军队的影响。比如军队多下马步战，着甲执牌的精兵位于阵列之前，散兵位于其后，骑兵分列两翼。精兵破阵，散兵突破溃敌，骑兵追击逃亡的敌军。
叶尔羌士兵使用的长牌为松木所制，极为厚实。因此初一交战的时候，明军的射击居然没能打穿长牌，不得不败下了阵来。但王世宠很快意识到，这些着甲执牌的精兵移动缓慢，难以追上自己的士兵，而丁国栋率领的骑兵则牢牢挡住了叶尔羌两翼的骑兵，使得他能够重整旗鼓。
于是他将队伍分成了数列，依次放枪后撤，虽然没能打破叶尔羌步兵的阵型，但是至少停滞住了对方步兵的脚步。他接着又派出两队火枪兵前往两翼协助骑兵，没有长牌掩护的叶尔羌骑兵在丢下了百来具尸体后很快逃了回去。
苏里唐很快就发现，自己的精锐步兵能够击败对面的火枪兵，但是却追不上对方。而散兵和骑兵能够追上对方，却又打不过对方的骑兵和火枪兵的夹击。再注意到自家的重甲步兵开始露出疲态之后，苏里唐不得不下令撤兵回城。
这一仗，苏里唐其实还是小占了优势的，明军损失了近300余人，而叶尔羌军不过损失了160余人而已。
王世宠和丁国栋因此打消了直接进攻吐鲁番的念头，并把军营后撤了十里，等待主力部队的到来。