汉成帝颁布命令说：“廷尉赵增寿所评议的很正确。陈汤从前有讨伐郅支单于的功劳，特贬陈汤为百姓，发配到边疆去。”
又命令说：“以前的将作大匠解万年奸巧邪恶没有忠心，胡乱制造谎言，增加赋税，征发徭役，仓猝兴起工程，使人民白白遭受罪苦，死的人接连不断，流毒遍及百姓，国内的人都心怀不满，他虽然遇上赦令，但也不适合住在京城。”于是陈汤与解万年一同被发配到敦煌。
过了很久，敦煌太守上奏书说：“陈汤以前亲自诛杀了致支单于，在外国威望很大，不适宜接近边塞。”汉哀帝刘欣下令把他迁徙到安定。
议郎耿育上奏书陈述对国家有利的事，顺便为陈汤鸣冤道：“甘延寿、陈汤替伟大的汉朝显示了钩取深处之敌和招致远方之国的威力，为国家洗刷了多年的耻辱，征讨极远地区桀傲不羁的君主，俘获了万里之外难以制服的敌人，难道还有比这更大的功劳吗？先帝嘉奖他们，几次颁布英明的诏令，宣传彰明他们的功劳，更改年号，记其功勋，传之无穷。与此相应，南郡贡献白虎，边塞平安无事。当先帝卧病在床时，还留意于他们，没有忘记，几次派尚书质问丞相，立即为他们论功行赏。
惟独丞相匡衡进行排斥不给记功，只封了甘延寿、陈汤几百户，造就是有功的大臣和战士所以失望的原因。孝成皇帝继承了已建立起来的事业基础，趁着征战讨伐的威力，没有进行战争，国家平安无事，但大臣邪恶不正，又有谄媚奸巧的人在朝廷，毫不深思本末的患难，用来防止还没有形成的事情，他们想独占君主的威严，排挤妒嫉有功的人，使陈汤孤独地蒙冤被押，不能自己辩明，最后终于以无罪之身而在年老时被抛弃在敦煌，正好处在往来西域的通道之上，让威名令敌人闻风而逃的大臣转足之间就自己遭受灾祸，被郅支剩下的敌虏所耻笑，实在可悲！
到现在奉命出使到外蛮的人，没有不讲述郅支的被诛杀用来宣扬汉朝的强盛的。藉助别人的功绩来威胁敌人，抛弃他人来使说他坏话的人感到高兴，这怎么不叫人悲痛呢?况且身处安定不要忘了危险，强盛的时候要想到衰败，现在国家平常没有文帝成年累月进行节俭而使国家富饶起来的积蓄，又没有武帝时被推荐而任用的勇猛机智、擒获敌人的大臣，只有一个陈汤罢了！
假使陈汤去世没能及上陛下的时代，还希望国家追加他的功劳，为他的墓树碑，用以勉励后来的人们。陈汤有幸得以生活在现在圣明的时代，建立功劳没有过去多久，反而听任奸邪的大臣把他排斥得远远的，使他流亡逃匿，死无葬身之地。眼光远大的人士，无不考虑，认为陈汤的功劳几个时代都没有人比得上，而陈汤所犯的罪过是人情所都有的，陈汤尚且这样，即使再有人为国流血牺牲，抛尸沙场，还是要受制于唇舌，被嫉妒他的大臣所俘虏。这是臣下为国家深感忧戚的原因。”奏书递上去后，汉哀帝就让陈汤回来了，最后死在长安。
陈汤死后几年，王莽为安汉公，执掌朝政。内心既感激陈汤的旧恩，又想讨好皇太后王政君，就以讨伐郅支的功劳来尊称汉元帝庙号为高宗。又因为以前陈汤、甘延寿的功劳大封赏薄，还有候丞杜勋根本就没有封赏，就加封甘延寿的孙子甘迁食邑一千六百户，为陈汤追加爵谥为破胡壮侯，封陈汤的儿子陈冯为破胡侯，杜勋为讨狄侯。
陈汤与甘延寿的征战，结束了匈奴南北分裂的局面，稳定了汉朝的西北边疆，为汉王朝立下一大奇功，
陈汤攻杀郅支单于之后，原来就归降的呼韩邪单于更加臣服，表示愿守北藩，累世称臣。在汉朝的帮助下，呼韩邪单于重新统一了匈奴，此后汉元帝又将王昭君嫁给了呼韩邪，结束了百余年来汉匈之间的武装冲突，恢复了旧日的和亲关系，这种和平局面一直持续了半个世纪，这一切，陈汤是建立了首功的。从史书记载看了，陈汤爱财，并因此几次起落。假传圣旨，也反映了他缺乏为官的圆融。瑕不掩瑜，陈汤在汉代历史上是值得一提的人物。
历代评价
刘向：“西域都护延寿，副校尉汤，承圣指，倚神灵，总百蛮之君，揽城郭之兵，出百死，入绝域，遂蹈康居，屠三重城，搴歙侯之旗，斩郅支之首，县旌万里之外，扬威昆山之西，扫谷吉之耻，立昭明之功，万夷慑伏，莫不惧震。呼韩邪单于见郅支已诛，且喜且惧，乡风驰义，稽首来宾，愿守北籓，累世称臣。立千载之功，建万世之安，群臣之勋莫大焉。”
谷永：“关内侯陈汤，前斩郅支，威震百蛮，武畅西海，汉元以来，征伐方外之将，未尝有也。”
王凤：“陈汤多筹策，习外国事。”
耿育：“延寿、汤为圣汉扬钩深致远之威，雪国家累年之耻，讨绝域不羁之君，系万里难制之虏，岂有比哉！先帝嘉之，仍下明诏，宣着其功，改年垂历，传之无穷。应是，南郡献白虎，边陲无警备。会先帝寝疾，然犹垂意不忘，数使尚书责问丞相，趣立其功。独丞相匡衡排而不予，封延寿、汤数百户，此功臣战士所以失望也。孝成皇帝承建业之基，乘征伐之威，兵革不动，国家无事，而大臣倾邪，谗佞在朝，曾不深惟本末之难，以防未然之戒，欲专主威，排妒有功，使汤块然被冤拘囚，不能自明，卒以无罪，老弃敦煌，正当西域通道，令威名折冲之臣旅踵及身，复为郅支遗虏所笑，诚可悲也！至今奉使外蛮者，未尝不陈郅支之诛以扬汉国之盛。夫援人之功以惧敌，弃人之身以快谗，岂不痛哉！且安不忘危，盛必虑衰，今国家素无文帝累年节俭富饶之畜，又无武帝荐延枭俊禽敌之臣，独有一陈汤耳！”
班固：“自元狩之际，张骞始通西域，至于地节，郑吉建都护之号，讫王莽世，凡十八人，皆以勇略选，然其有功迹者具此。廉褒以恩信称，郭舜以廉平着，孙建用威重显，其余无称焉。陈汤傥易，不自收敛，卒用困穷，议者闵之，故备列云。
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