大蒙古建国后，成吉思汗并不满足于此，在休息整顿之后，又开始东征西讨。
1209年，花刺子模公开与西辽决裂以后，其经济、军事实力日益强大。
花剌子模的国王摩诃末，计划向东扩张，征服中国，建立一个世界大帝国。
1213年，花剌子模使团到达中都后，成吉思汗向使者表示了交换贸易的友好想法。
随后不久，成吉思汗还派商队到花剌子模进行贸易。
1216年，成吉思汗决定西征，追击蔑儿乞部忽都和乃蛮王子屈出律。
第二年秋天，速不台出征蔑儿乞部，在垂河(今楚河)流域，消灭了忽都率领的蔑儿乞残部。
1218年，成吉思汗派大将哲别征求屈出律。
此时的屈出律正在攻打可失哈耳(今新疆喀什)，听闻蒙军来攻，立马向西逃跑，蒙军穷追不舍。
当他逃到巴达哈伤(今阿富汗巴达克山)边境时，他被逼至撤里黑忽纳河谷，陷入绝境。
在当地猎人的帮助下，蒙军包围屈出律及其残部，逮捕了他并处死。
蒙古军队在征求屈出律的时候，向当地居民宣布说，不侵害百姓，允许居民相信本民族的传统宗教，从而得到伊斯兰教徒的支持。
蒙军成功进入西辽都城八喇沙根(今吉尔吉斯托克马克西南布拉多内吉城)。
哲别把屈出律的头颅挂在可失哈耳、鸭儿牵(今新疆莎车)、忽炭(今新疆和田)等地示众。
接下来，西辽各地官员相继归属，西辽正式灭亡。
同一年，成吉思汗派遣了一支由400多人组成的蒙古商队，用500只骆驼载运金银财宝、纺织品、毛皮等贵重物品，到西方进行贸易活动。
没想到的是，当商队走到花剌子模的边境时，守城的将士见钱眼开，污蔑他们是打探军情的奸细，下令把他们杀害，将所有财物占为己有。
成吉思汗得到消息后，立即派使臣去花刺(là)子模，要求对方交出凶手。
花刺子模自以为是中亚大国，没有把蒙古国放在眼里，不但没有交出凶手，还下令杀死使臣。
消息传来，成吉思汗气愤不已，伤心流泪。
愤怒之下，他一口气爬上附近的山顶，摘下帽子跪在地上，向上天祈祷，为死者祈福。
“我尊敬的上天呀，请保护我打败野蛮贪婪的花刺子模！”
他不吃不喝，不眠不休地祈祷了三天三夜。
接着，成吉思汗命令大臣给花剌子模写一封战书。
看着大臣呈上来的长篇大论，成吉思汗非常不满意，愤怒地说：“你好好听着，我怎么说，你就怎么写！”
最后战书只有六个字：“你要战，那便战。”
第二年(1219年)，成吉思汗亲自率领20万大军，讨伐花剌子模。
花剌子模的国王目空一切，他依靠自己拥有40万大军，又拥有足够的财富和精良的武器，以为战胜蒙古军不在话下。
虽然花刺模号称有40万军队，但统治集团内部争权夺利，政治腐败，不能一致对外。
到了秋天，成吉思汗率军到达了讹答剌(位于哈萨克斯坦奇姆肯特市阿雷思河与锡尔河交汇处)，留下察合台、窝阔台，围攻该城。
派长子术赤攻击锡尔河(源于天山山脉，流经图低地注入咸海)下游诸城，又命令阿刺黑那颜攻击别钠容忒(今乌兹别克塔什干南、锡尔河北)、忽毡(今纳巴德)等地。
成吉思汗和拖雷率领主力，直趋不花刺(今布哈拉)。
察合台两兄弟花了五个月的时间，攻破了讹答刺城。
此外，术赤也攻下了锡尔河下游诸城。
1220年2月，成吉思汗占不花剌城。
3月，从不花剌围攻摩诃末的京都撒麻耳干(今乌兹别克萨马尔罕)。
就这样，成吉思汗派了几个儿子兵分几路，攻下了几个大城镇，然后开始攻打花剌子模的都城。
花剌子模的国王摩诃末，下令加固城墙，筑起堡垒，派出10万大军守城。
成吉思汗带领大军重重包围，每十人为一队，每队举起一面战旗，以挫伤对方的士气。
果然，花剌子模守城的兵士一看：“我的天啊，外面到处都是蒙古兵，咱们怎么能打得过呀！”
没过多久，摩诃末弃城逃往阿母河南。
第二天，成吉思汗大声喝道：“我是上帝的鞭子，上帝派我来惩罚你们的罪行！”
听到这话，守城的士兵们更加害怕和沮丧，开始四分五裂。
首先是3万名康里兵带领家眷出城投降，然后城里百姓委托官员出城，表达投降的诚意。
成吉思汗接受了他们的投降，下令说：“所有投降的人和士兵都出城等候，否则格杀勿论！”
成吉思汗派人将投降的人们赶到城外荒野，然后带领蒙古兵拆除堡垒，进城抢劫财物。
仇恨使得成吉思汗大开杀戒，他下令搜杀藏在城里的百姓，还放火烧死了一批继续抵抗的花剌子模士兵。
到了晚上，成吉思汗又下令杀害了投降的康里兵和大多数老百姓，将剩下的3万名工匠分配给妻儿和一些将军，供他们奴役。
其余的人被赶去随军做苦役，后来几乎都死在了战场上。
可以说，蒙古军入城后，大肆奸淫掳掠，使撒麻耳干遭到了极大破坏。
成吉思汗又命令哲别、速不台率领军队，赶击摩诃末。
摩诃末辗转藏匿，最后逃到宽田吉忽海(今黑海)的一个岛上，于年底病死。
哲别与速不台湾率军向西，掠过波斯各地，越过太和岭(今高加索山)，攻入钦察。
摩诃末之子札兰丁即位后，决心以旧都玉龙杰赤(今土库曼尼亚乌尔根奇)为基地，抗击蒙古。
不久，由于部将图谋叛乱，札兰丁离开旧都，逃往呼罗珊(今阿母河以南，兴都库什山脉以北)。
术赤、察合台、窝阔台攻入玉龙杰赤，纵火烧房，杀掠居民后，又引阿母河水灌城，使其繁华富饶的玉龙杰赤成了废墟。
成吉思汗命令拖雷率先攻占呼罗珊诸城。
1221年初，成吉思汗自统大军南渡阿母河，攻克了巴里黑城(今阿富汗马扎里沙里夫西)后，屠杀了全城百姓。
同年2月，拖雷的军队攻占了马鲁(今土库曼共和国马里东)，并将其夷为平地，屠杀居民70万人。
4月，蒙军大军又屠掠了奈撒(土库曼阿什哈巴德东)等城市。
蒙古四路大军途中攻占了也里(今阿富汗赫拉特)，一直到塔里寒城(今阿富汗塔利甘)与成吉思汗会合。
蒙军占领呼罗珊的时候，花剌子模王札兰丁逃入原封地哥疾宁(今阿富汗加兹尼)，拥兵约10万，继续抗击蒙军。
成吉思汗亲自追击，双方在八鲁湾川(今阿富汗查里卡东北)激战，蒙军大败，损失了一半以上的人马。
消息传开后，一些投降蒙古的花刺之模城市，纷纷起义。
然而，札兰丁的部将因为争夺战利品而内讧，纷纷离开。
不久，各路蒙军会师于塔里寒，成吉思汗亲统大军攻占哥疾宁。
札兰丁弃城撤退到申河(今印度河)，由于缺乏渡船，又准备逃往印度。
11月，蒙军发动猛攻。
札兰丁率部拼命抵抗，大部分将士战死或失散，札兰丁纵马入河，游到对岸，这时只剩下4000多人进入印度。
1222年，成吉思汗命令蒙军沿着申河，追击札兰丁的残余势力。
结果久久未见踪迹，再加上入夏后，蒙古军难以忍受酷暑，只好回师到阿母河驻地。
到了1223年5月，在阿里吉河(今乌克兰日丹诺夫市北)战役中，斡罗斯(今俄罗斯)和钦察联军被蒙军击败。
蒙古军长驱车进入调罗斯南部。
年底东返，攻入勒河(今伏尔加河)中游的不里阿耳，然后与成吉思汗会师东归。
1225年春，成吉思汗决定东归，回到蒙古，结束了西征。
在西征过程中，成吉思汗率领的蒙古大军，先后击败了花剌子模，占领了包括帕米尔高原、今天的阿富汗、伊朗、伊拉克和前苏联在内的大片领土，彻底扫平了中亚，打开了通往欧洲的门户。
虽然成吉思汗西征是一场破坏性的对外侵略战争，给所到之处的百姓造成了巨大的灾难，但是也沟通了东西方的交通，促进了中外文化的交流。
