蒙古大军士气如虹，并陆续有蒙古军前来会师。穆罕默德王起初低估了蒙古大军，想不到他们会像旋风一般，接连攻下了许多城池，不由得感到畏惧。他每天听取军事报告，当他获知蒙古军即将攻入城内，只得弃城而逃，他公告子民说，军队已无力捍卫国土，希望人民自保，自己珍重吧！
公告一经发布，民心顿时瓦解。五天后，王城就失陷了。蒙古军像潮水一样拥入，在城中到处焚烧劫掠。成吉思汗俘虏了三万花剌子模的工匠，将他们送到蒙古本土。穆罕默德听说追兵又到，再度仓皇潜逃，一直逃到波斯的尼色蒲尔（现在伊朗的东北部）。
成吉思汗暂时将大军住扎在撒马尔罕，命军马休养。可是当他听到穆罕默德逃跑时，迅速下令哲别与速不台追击，违令者格杀勿论。哲别和速不台的军队像两支箭一样，迅速地渡过阿姆河，进入了尼色浦尔。
丘处机
穆罕默德获得蒙古大军渡过阿姆河的消息，巧妙地躲过了蒙古军的追捕，逃到阿摩尔（即现在的伊拉克地区）。穆罕默德此时已是山穷水尽，不久染上了肺炎，病情日重，1220年12月，他凄凉地与世长辞了。西域大国花剌子模的国王，被草草地葬在青山之上。
“我们要活捉穆罕默德，带他去见我们的大王。”哲别大声喝道，士兵们随声附和，声闻数里。
成吉思汗下令军马休整，养精蓄锐，准备下一回合的战争。虽然已经攻下了撒马尔罕，但是花剌子模王国幅员辽阔，残余的势力仍不断地负隅顽抗。九尾白旗所向之地，战无不胜，攻无不克。蒙古军队已攻下了现在的伊朗、阿富汗的全部领土。
公元1221年2月，成吉思汗听来使报告说穆罕默德已于去年年底病死了，因此无法把他活捉回来。哲别、速不台认为有辱使命，希望能够将功赎罪，于是一路北行，进入高加索地区，把骁勇善战的钦察人一直赶到俄罗斯去。这些强壮的俄罗斯人个个骑马持盾，他们虽然已经习惯于和游牧民族作战，可是他们的动作却十分迟钝，而且内部分裂，争端时起，两军在大草原上激战了两天，钦察人死伤过半。
这次长征是人类历史上一次伟大的壮举，也只有坚忍不拔的蒙古军能完成这项创举。这次随行的学者，曾将所经之处的地理位置详细记录下来，在各大道建立驿站，征服的地区则遴选当地的官吏统治，而由一蒙古人监督，岁数到一定年龄的，都列入户籍登记。
成吉思汗的西征，一共花了三年时间，如今他已是60岁的老人了，虽然气概如昔，但是身体却逐渐老迈，他接受耶律楚材的建议，从山东莱州迎来长春真人丘处机，让他讲授长生不老之术。这一年是公元1222年。
此时成吉思汗的大本营仍设在中亚。他隆重地接待长春真人丘处机。成吉思汗问道：“您千里而来，能够告诉我有什么不老仙丹吗？”
“世间没有不老仙丹，唯一的要诀是保持健康，一切不必强求！”丘处机不畏成吉思汗的威势，坦率地脱口而出。
成吉思汗十分欣赏他坦白的态度，他接着又问：“有什么具体的法子呢？”
“这可以分几方面来说。首先要减少狩猎的次数，以降低从马上跌落下来的可能性，因为大王已经上了年纪，反应已不如当年敏捷。同时要有好生之德，不要多开杀戒。”
“我是蒙古人，从孩提时代起就过着骑马狩猎的生活，一时要改变习惯，恐怕有些困难，但是你说的话我认为很有道理。”此后几个月，成吉思汗谨记长春真人的忠告，不再去狩猎。不久秋天到了，成吉思汗下令移营到撒马尔罕，长春真人也与之同行。
12月末的一天，忽然天昏地暗，雷声轰轰，大雨如注。蒙古人一向害怕打雷，平时勇敢的军士竟吓得塞住双耳，趴伏在地，一动也不敢动。
成吉思汗看到这种情形，就把长春真人请来，向他问道：“真人，为什么蒙古人这么惧怕雷声呢？”
“因为蒙古人多半不孝敬老人，因而引起天怒。”
“嗯，我也是这么想。”于是成吉思汗对全军下令，以后凡是不敬双亲者，必遭雷谴。从此军士们个个孝奉父母，不敢有违。第二年3月，长春真人回山东莱州，这时的成吉思汗也思念起在不儿罕合勒敦山的故乡。
一天他把耶律楚材叫到面前说：“我远征的目的既已达成，我想在春天经过西藏回到蒙古，你认为如何？”
耶律楚材断然反对说：“西藏山高谷深，积雪难融，通行不易，再说，占领地一旦大军离去，极易生变。”
“你说得很对。”成吉思汗于是决心继续留下，镇压暴乱，同时聘请学者向他讲述回教的教义，直至秋初，成吉思汗接到专使来报，征讨金朝的木华黎将军在山东病故了。当时是1223年3月，专使报称：“木华黎将军临终前，对他的弟弟说，他很遗憾尚未攻下汴京，希望弟弟能代行其志，把蒙古的大旗插到汴京城头，他留下遗言后就溘然长逝了！”
成吉思汗听了来使的报告，不禁掩面痛哭。四年前，成吉思汗将九尾白旗授给木华黎，赋予大权远征金国，临行前成吉思汗对他说：“这面大旗就代表我，你要把它插遍在金土的每一个角落。”
木华黎征金，在漫长的岁月中没有一次不是奋勇力战，不愧为一名武将，可惜天不假人愿，他无法在有生之年把金国完全平定，抱恨而终，时年54岁。对成吉思汗而言，有木华黎讨伐金朝，他才放心到千里之外的花剌子模远征，而无后顾之忧。如今木华黎一死，成吉思汗等于断了一条右臂，整个心像被撕裂了似的，他命全军为木华黎服丧致哀一个月。
当天晚上他派人请博尔术来，谈起木华黎的往事，就像做梦一样。当年的往事一一呈现在眼前，成吉思汗称赞说：“木华黎像山一样坚挺不移，像海一样有着无底的智慧。当今之世，只有我们两个人了解他的知识丰富！”
“不！”和成吉思汗同年已经60岁的博尔术摇着头说，“金国的百姓都了解这点。”
“你说得对，他如果能多活半年，一定能完全平定金土。”成吉思汗说到这儿，忍不住热泪盈眶，泣不成声。
“神箭”殒落
木华黎丧期已过，成吉思汗把各地的蒙古军都集中在撒马尔罕，远征俄国的哲别和速不台也准备赶回。第二年3月，速不台先派遣专使告知他正回师赶往撒马尔罕，半个月后，这支远征的军队总算赶回来了。数百只骆驼驮着新式的兵器、美术品和琳琅满目的战利品，成吉思汗命令全军列队在撒马尔罕的城门口迎接远征军。
速不台向成吉思汗报告：“这次西征，总算有老天护佑，能够不辱大王使命！”
“辛苦各位了！你们的战功，比阿尔泰山还要高！”成吉思汗欣慰地点点头。
他巡视各处，却找不到哲别的影子，他感到十分不安：“哲别呢？他到哪里去啦？”他着急地问。
“他已经离开了这个世界！”速不台哽咽着说。
“什么？他死了吗？他是战死还是病死的？”成吉思汗用力摇晃着速不台的肩膀。
“敌人和病魔都奈何不了他，他的阳寿已尽，像大树一样地倒了下去！”速不台忍住悲痛，不让泪水夺眶而出。
据速不台说，攻入南俄的哲别像旋风一样北上，一直攻到克里米亚半岛，经过一场激战，他歼灭了九万名俄军。某一天的晚上，他竟长眠不醒，与世长辞了。军士们把他的遗骸就地安葬。他一生金戈铁马，转战沙场，如今是永远安息了！
“唉！像箭一样的哲别，竟然离我而去了！”成吉思汗无限感慨，不胜欷歔，他眼含热泪，面向西北，为哲别默祷致哀。
印度河之战
从兴都库什山区传来战报，新继位的花剌子模王札兰丁在东方地区聚集了一支庞大的队伍，成吉思汗只得重披战袍，率领六万大军去摧毁这支不知天高地厚的小后辈。札兰丁统率大军，潜入希斯库希山中，遇到一支为数约一千余人的蒙古军，交战结果，蒙古军被击败，成吉思汗闻讯，马上派三万精兵增援。