汉代,大连地区属辽东郡沓氏县和文县所辖。沓氏县治所为普兰店张店城,文县治所为瓦房店陈屯城。大长山岛属沓氏县所辖。据《史记》记载,元封三年初,楼船将军杨仆率7000人抵达朝鲜国都王险城(今朝鲜平壤市南),所走航线系从大长山岛旁路过。《史记》记载全文如下。
元封二年,汉武帝刘彻遣使臣涉何前往属国朝鲜谕令朝鲜王卫右渠觐见。朝鲜王拒受谕令。涉何返回汉边,杀死护送他的朝鲜裨王长。武帝未究,任命涉何为辽东(郡治襄平,今辽宁辽阳市)东部都尉。朝鲜王怨恨涉何,发兵进攻辽东,击杀涉何。是年秋,武帝下令招募死囚,分两路征讨朝鲜。楼船将军杨仆率军5万,从齐国(今山东)渡渤海由海路出征;左将军荀彘率军从辽东出发由陆路出征。三年初,楼船将军杨仆率7000人先行抵达朝鲜国都王险城(今朝鲜平壤市南)。朝鲜王据城坚守,知杨仆兵少,即出城袭击。杨仆兵败溃散,逃往山中,十几日后,方得复聚溃败散卒。左将军荀彘进抵朝鲜,即进攻浿水(今朝鲜清川江)西部的朝军,未能攻破。汉武帝鉴于两将未胜,派使臣卫山前往,依靠军事压力劝谕卫右渠归顺。卫右渠遂遣子请和。朝鲜太子率众万余人,手持兵器,欲渡过坝水,请和归降。
卫山、荀彘疑其有变,命太子不得携带兵器,太子亦怕卫山、荀彘诈杀之,率众返回。两军战事再起。荀彘率军攻破浿水之滨的朝鲜军队,兵临王险城下,包围了城西北;杨仆率部前往会合,屯兵城南。汉军两将主张不一,杨仆力主和平解决;荀浿彘则不断督军猛攻,以致作战行动互不协调,围城数月未克。汉武帝命济南太守公孙遂前往调查纠正。公孙遂抵王险城,听从荀彘意见,捕杨仆,兼并其所属部队。左将军苟彘即率两路兵马加紧对王险城的攻势。朝鲜国相路人、韩阴(一作陶)、尼溪相参及将军王峡等,惧汉军破城,投奔汉军。三年夏,尼溪相参派人刺杀朝鲜王卫右渠,率众投降。汉军正欲入城,原卫右渠手下大臣成已降而复叛,率部进攻汉军。荀彘命卫右渠之子及路人之子劝告民众归降。王险军民起而诛杀成已,余部皆降。汉在朝鲜置真番、临屯、玄菟、乐浪四郡。
东汉末年,公孙氏割据辽东50年之久,从辽东郡分立出辽西、中辽两郡,大连地区仍属辽东郡辖地。