必拿我开刀。”便请诸人暂且在驿馆住下，自己则即刻回报国王。楼兰王听了，顿生贪念，便设宴款待汉使。
傅介子与楼兰王对饮，酒酣耳热之际，令人将黄金锦绣展示给他看。楼兰王更是高兴，满脑子都是金灿灿的财宝，不知不觉间放松了警惕，在傅介子的称赞和劝慰下，一杯接一杯地饮酒入肚。不久，楼兰王醉意渐生。傅介子见时候差不多了，佯醉道：“临行前，天子嘱咐我一些话，令我秘报给大王。”
楼兰王迷迷糊糊的，也不怀疑，起身与傅介子进入帐中，秘密交谈。突然，两个壮士拔剑刺向楼兰王，二刃从后背入，自胸口出，楼兰王立时毙命。楼兰王的左右、贵人皆纷纷逃散。傅介子令人传话，告诫道：“楼兰王安归有罪于汉廷，所以天子遣我来诛杀他，其他人一概不究。当务之急，是更立在汉为质子的太子为国王。汉兵离此处不远，尔等切勿轻举妄动；一有所动，必身死国灭！”众人唯诺惟谨，伈伈伣伣，岂敢有异议。皆言谨遵汉使吩咐。
处理完楼兰的善后事宜后，傅介子便率领部属，携带着楼兰王的首级，回京述职。公卿、将军、议者皆出言称赞。昭帝也很欢喜，说楼兰王安归曾为匈奴的间谍，暗中侦探汉使，并发兵抢掠、杀戮卫司马安乐、光禄大夫王忠、期门郎遂成等前后三批使者，亦侵扰安息、大宛之赴汉使者，盗取节印与贡品，甚逆天理，着实可恨。今平乐监傅介子持节出使，诛斩了楼兰王安归，可谓以直报怨，不烦师众，就依例将楼兰王的首级悬挂在北阙吧，以示天威。傅介子甚有功，封为义阳侯，食邑七百户；士卒中凡参与刺王者都补官为侍郎。