班超是班固的弟弟，班固是著名的史学家，《汉书》的修撰人。他们的父亲班彪和妹妹班昭也是著名的史学家，一家都是治学大家，可见家庭教育的重要性。
班超从小就对史学很有兴趣，立志要在文学上有所造诣，算是个文艺青年。
后来班超和他的母亲迁居至雒阳，靠替官府抄写文书来维持生计，但他不以此为耻，更加努力读书。据说班抄书的时候常常感慨：大丈夫岂能总是与笔墨打交道，应该张骞他们一样建功立业。这就是弃笔从戎的由来，不过当时除了冷笑，班超什么也没有得到。后来，班固向皇帝举荐弟弟班超，结果班超却因为办事不利被免，算是为年轻交了学费。
自西汉末期以来，中央对西域的掌控力已经大不如前了，匈奴趁机又恢复了在西域的影响力。后来班超随军攻打北匈奴，在其中表现优异，很快得到了窦固的赏识。窦固是燕然勒石的窦宪的曾祖父。于是派他出使西域。
一番准备后，班超率领部下向西域进发，首先到达了鄯善（今新疆罗布泊西南）国。鄯善王一开始对班超等人很热情，后来慢慢就变淡了。 班超分析一定是匈奴的使者到了，所以当机立断，召集大家除掉匈奴使团。所谓的不入虎穴焉得虎子就出自这里。按照计划，班超顺风纵火，大家一起出发，声势喧天。匈奴人乱作一团，不是被杀就是被大火吞噬，可谓完胜。
第二天，班超将此事告知鄯善王，对方大惊失色。班超趁机好言抚慰，打完了再给个甜枣吃。一番操作下，鄯善王愿意归附汉朝，并把自己的王子送到汉朝作为人质，整个事情可谓圆满。
班超回京后向窦固作了详细的汇报。窦固很高兴，并上表请求再派班超出使西域。于是班超带着原来的三十多人再一次向西域进发。不久，一行人来到于阗国（今新疆和田）。于阗王自持有匈奴撑腰，态度冷淡。国师还趁机挑衅班超，这让班超大为不满，并决定杀鸡儆猴，给对方一个下马威。于是借机杀死了国师，还割下了手机。于阗王早就听说过班超在鄯善国诛杀匈奴使者的作为，因此更加惶恐，立刻下令杀死北匈奴使者，重新归附汉朝。经过两次现场教学，西域诸国彻底被征服，纷纷派出王子入朝为人质，西域与汉朝的关系才算是又接上了。
至此，班超两次出使，凭借智勇，先后使鄯善、于阗、疏勒三个国家恢复了与汉朝的臣属关系。
不久汉朝帝位更迭，匈奴又趁机作乱，汉廷担心班固独木难支，便想召他回来。可是西域诸国的臣民都不忍班超离去，班超自己也不舍得前面的努力白费，于是毅然决定继续留下，并平定了叛乱的几个国家，整个西域又回到汉朝手里。
后来，班超向皇帝上书，不仅分析了西域各国的形势及自己的处境，还构思了完整的平定西域各国的主张，提出了"以夷制夷"的策略。皇帝非常高兴，再次给班超以重任，并给他加派人手。在朝廷的支持下，班超相继收服了龟兹、姑墨、温宿等国，整个西域已经全部臣服于汉朝。朝廷为了表彰班超的功勋，封他为定远侯，后人又称班超为班定远，成就了万里封侯的美谈。
自此，班超已经经营西域三十年，年迈的班超自感久居偏远异地，逐渐开始思念故乡。不久便上书皇帝，请求返回故乡，皇帝有感于班超的功勋，即刻召班超回朝。 同年九月，班超在雒阳逝世，享年七十一岁。
