过了一年多，乌孙国小昆弥被其国民杀害，国内翕侯大乱。朝廷又再次征调段会宗担任左曹中郎将光禄大夫，受命安抚乌孙国，立小昆弥的弟弟末振将，段会宗将乌孙国的事情处理完毕后返回。

第二年，末振将杀了大昆弥，接着病死，朝廷认为没有在末振将死之前予以惩罚，便宜了他。成帝元延年间（公元前12－前9年），又再次派段会宗征调戊己校尉和西域各国军队，前去诛杀末振将的太子番丘。段会宗担心这么多军队前往乌孙，会惊动番丘，而使番丘有时间逃脱，就将大军留在垫娄地区，只选了精兵，携带三十付弩箭，直接抵达昆弥所在地，召番丘前来拜见，责问他：“末振将骨肉相残，杀害汉公主的子孙，还没有受到惩罚，就死了，使者此次前来，是受皇帝诏命，要杀番丘。”随即用剑刺杀了番丘。番丘带来的官属，惊慌失措，慌忙骑马逃走。乌孙国的小昆弥乌犁靡，是末振将哥哥的儿子，率领数千骑兵，将段会宗包围起来，段会宗向他们解释，为什么此次来要杀番丘，又说：“你们今天包围了我，要杀我，只是取走大汉牛身上的一根汗毛。大宛王，郅支单于的头颅，曾经悬挂在槁街，乌孙国的人应该都知道。”昆弥以下的官员被震慑住了，说：“末振将负汉，杀他的儿子就是了，为什么不告诉我们，让我们来杀？”段会宗说：“事先告诉你们，番丘就会逃走，又构成你们的大罪。让你们杀了他，恐怕会伤害到你们的骨肉亲情，因此没有事先告知。”昆弥以下的官员嚎啕大哭，回去了。段会宗返回朝廷汇报，朝中公卿大臣们认为，段会宗能够临机应变，以轻骑深入乌孙国，既诛杀了番丘，又宣扬了国威，应该予以重赏。成帝赐段会宗关内侯爵，赏赐黄金一百斤。

在当时，乌孙国小昆弥的叔父卑爰疐（zhì），率领一些人要杀害大昆弥，朝廷又派出段会宗前往安抚，与时任西域都护的孙建一起处理此事。第二年，段会宗在乌孙国病死，享年七十五岁，西域各国为段会宗发丧，设立祠堂。

赞辞如下：自武帝元狩年间（公元前122－前118年），张骞凿通西域，直到宣帝地节年间（公元前69－前66年），郑吉在西域开始担任都护，再到王莽篡汉，前后有十八人出使西域，都是以勇武谋略闻名于西域，凡是能够建立功勋的，都收录在人物传中。廉褒以恩信扬名，郭舜以廉洁立威，孙建以威武显贵，其余的人没有什么事迹可供记述。陈汤倜傥不羁，但不能够自我约束，最终在穷困潦倒中死去，谈到陈汤的人，莫不扼腕叹息，将其祥录在传记中。