出身于学术世家的班超，兴趣却不在学术上。班超的哥哥班固被人告发私修国史而下狱，班超担心哥哥老实说不清楚，自己跑到洛阳直接向皇帝上书，说班固不是在修国史，而是修前朝史，从而引起了汉明帝的注意。汉明帝在看了班固的作品之后，对班固的才华极为赏识，于是任命班固为兰台令史，参与到官方的修史活动之中。班超也随着哥哥来到了洛阳。

在当时尚且没有印刷术，图书文件的流传主要靠手抄。当时政府也雇佣了不少人，专门为政府抄写各种文件。大概是因为班固的原因，来到洛阳之后的班超也谋到一份为政府抄写文书的工作。这种抄写工作无疑是非常乏味而且辛苦的，有一天班超在完成了一天的抄写工作之后，揉着自己酸痛的手臂不禁感慨道：“大丈夫当效仿陈汤、傅介子，建功异域以取封侯，怎么能够老死于笔砚之间呢？”结果引起了周围的讪笑，班超并不以为意，说道：“小子安知壮士之志哉？”

恰巧就在这个时候，随着东汉王朝国力的逐渐上升，重新打通丝绸之路就成了东汉王朝的一个重任。班超主动投笔从戎，班超的才干很快就显现出来。当时的大将窦固派班超以代理司马的身份随同使者郭恂一起出使西域。他们来西域之后的第一站是鄯善国。一开始鄯善王对他们的态度很好，但是后来鄯善王突然改变了对他们的态度，变得冷淡起来。班超推测这是因为北匈奴的使者也来到鄯善的缘故。后来班超把接待他们的鄯善侍者找来，出其不意地问他：“我知道北匈奴的使者来了好些天了，他们现在住在哪里？”侍者仓促之间被问，以为班超已经知道了详情，就把北匈奴使者到来的真实情况告诉了班超。班超一方面把侍者看押起来，接着召集部下三十六人商议。班超对大家说，如果鄯善王听从了北匈奴的要求，把我们绑起来送给北匈奴，我们最终的结果也就是到草原之上喂野狼。大家纷纷说，你看该如何是好？班超说道：“不入虎穴，焉得虎子！现在最好趁着别人还没有动手，我们先下手为强，趁着夜黑风高，杀了北匈奴的使者，鄯善王就会被吓破胆，我们也就大功告成了。”

于是，在天黑之后，班超带着他的部下直奔北匈奴使者的驻地。恰巧天起大风，班超命令十个人那着鼓躲藏在北匈奴驻地的后方，以火起为号，擂鼓呐喊。而其他人拿着刀剑埋伏在敌人营帐门口的两边。班超则是亲自顺风纵火，一时间三十六人前后鼓噪，声势喧天。匈奴人乱作一团，逃遁无门。班超亲手击杀了三个匈奴人，他的部下也杀死了三十多人，其余匈奴人都葬身火海。

第二天，班超请来了鄯善王，把匈奴使者的首级给他看，鄯善王大惊失色，举国震恐。班超好言抚慰，鄯善王表示愿意归附朝廷，并把自己的王子送到朝廷作为人质。班超在西域的第一战取得了非常辉煌的胜利。

但就在班超的事业刚有了一个良好的开端，汉明帝却死了。西域的一些国家乘机开始亲近匈奴，甚至发生了都护被杀的事件。新即位的汉章帝怕班超孤立无援，就下令让班超班师回国。但这时的班超已经赢得了西域一些国家的信任，尤其是疏勒、于窴等国，当班超离开的时候，疏勒又人以自杀相挽留，班固到了于窴，于窴王甚至报着班超的马腿不让他离开。其实班超自己也不想走。于是班超就留了下来。经过了几年的努力，班超控制了整个西域，并且带领西域各国击退了大月氏的进攻。到永元三年，班超被任命为西域都护。在班超担任西域都护期间，是东汉对西域控制最为巩固的阶段，一共有五十多个国家服从了汉朝的领导。西汉的时候只是三十六国而已。永元七年，班超终于被封为定远侯。永元九年，班超派出了他的副使甘英出使大秦，也就是罗马帝国。甘英到达了地中海的东岸。当时中国和大秦之间的商业往来被波斯人所垄断，他们不愿意中国和大秦直接建立联系，于是就对甘英说海上的交通史如何的风险，甘英就退回了。甘英是历史上第一个探险开辟欧亚交通的人，功不可没。永元十四年，在西域经略了近三十年的班超已经很老了，他开始思念自己的故乡和亲人。于是他向汉章帝上书表达了回家的愿望，他说：“不敢望道酒泉郡，但愿生入玉门关。”他的妹妹班昭也向皇帝上书请求让班超回师。汉和帝深受感动于是就同意班超回到了洛阳，但是常年的征战使班超落下了一身病，班超从西域回到洛阳，出任射声校尉，不久后班超与世长辞。

孟津县有一大冢，当地百姓世代称之为“班冢”。文革时期，大冢东北方出土一方北魏墓志，志载：西南方距射声校尉班超墓一百六十四步，从而证明“班冢”是定远侯班超之墓。班超墓位于孟津县朝阳镇张阳村西北约750米处，冢高6米，周长120米，为夯土平丘状墓冢。

后来班超的儿子班勇也曾在西域立功。汉安帝时，匈奴贵族攻扰西域，他任西域长史，将兵五百人前往西域，与龟兹合兵击走匈奴伊蠡王。永建元年（126年），领导西域各族大破北匈奴呼衍王，进一步巩固了汉朝在西域的统治。

而且班勇不仅继承了其父班超的英勇武略，而且也继承了其伯父、姑母的史学才华。班勇是一个非常有心之人，他在西域时对所见所闻随时加以记录，后来著有《西域记》，后来范晔修《后汉书·西域列传》的时候主要就是依据了班勇的《西域记》。