武帝批准了这一建议，就任命后蒙为郎中将，率战士一千人，负责粮食辎重的万余人，从巴、蜀、笮关入，见夜郎侯多同。唐蒙赐予其优厚的礼物，晓以威德利害，约定为其置吏，使其子为令。
夜郎及其旁边的小邦城邑都贪得汉朝的缯帛，以为汉通夜郎的道路艰险，终不能占有这一地区，就暂且接受唐蒙的盟约。
唐蒙把他出使夜郎的情况上报武帝，武帝就把夜郎设置为键为郡。
唐蒙在此地又“发巴蜀卒治道”, “唐蒙已略通夜郎，因通西南夷道，发巴、蜀、广汉卒，作者数万人。治道二岁，道不成，士卒多物故(死),费以亿万计”。
唐蒙修西南夷道存在另一个问题是以“军兴法诛其渠率(首领),巴蜀民大惊恐”。汉制，朝廷征集财物以供军用，谓之军兴。按军兴法，可“以军兴诛不从命者”。
唐蒙在西南地区以军兴法珠不从命的“渠率”,引起“巴蜀民大惊恐”。如不及时制止，后果难以预料。因此汉武帝听说后，急令司马相如去西南夷责备唐蒙迅速改正，同时又传檄谕告巴蜀民此非天子之意，这是汉武帝为制止事态扩大所采取的紧急措施，也说明汉武帝对西南夷问题的处理还是很慎重的。
唐蒙虽然出了上述问题，但唐蒙在通西南夷方面的功绩却是明显的，在古夜郎国的范围内设了键为郡，下属十二县，包括贵州西部、北部和云南东北部、四川南部。武帝建元六年还在古夜郎国首邑设夜郎县，据考证夜郎县应在今贵州安顺地区关岭县境。据考证到元光六年唐蒙大体上修通了到达笮柯江(今北盘江)的陆上交通，这条交通经考证是从今四川宜宾至云南镇雄、贵州毕节、威宁、水城、关岭一带。这条道路可能就是在秦统一后在西南所修的“五尺道”的基础修建的。由于唐蒙办成了这两件事，所以对武帝后来通西南夷的影响是很大的。