在攻打忽毡城时受挫，后来成吉思汗派兵增援，方才占领该城，然后继续西进。
成吉思汗与拖雷军于1220年二月到达不花剌。不花剌开城投降，蒙古军于城中大肆掳掠，并放火焚烧民房，使不花剌成为一座荒城。三月，蒙古军进围花剌子模新都撒麻耳干，察合台、窝阔台军亦赶来会师。花剌子模国王摩诃末在此之前已逃离该城，守城军民于城围第五日投降。蒙古军拆毁城墙，又驱赶居民出城，然后入城大掠。蒙古军将降卒三万余人全部屠杀，又从居民中选出工匠三万余人带走。攻下撒麻耳干之后，成吉思汗暂时停下攻势，休整军队，以待秋天来临继续进攻。
摩诃末逃至阿母河南岸，召集了一支军队沿河布防，打算把蒙古军挡在河北岸。但由于内部不和，许多将领拒不从命，摩诃末只好继续逃跑。这时，成吉思汗早已派大将哲别率一支军队专追摩诃末，摩诃末四处逃亡，最后逃到里海的一座小岛上，于1220年底病死在那里。
摩诃末死后，他的儿子札兰丁即位，札兰丁是个很坚决的抵抗者。他以旧都玉龙杰赤为中心，布置军队，防御蒙古军的进攻。但由于内部不和，札兰丁率少数部队离开玉龙杰赤。1221年初，数路蒙古军合于玉龙杰赤城下，开始了长达五个月的围攻。守城军民终于力竭请降，蒙古军入城后纵火焚烧房屋，又屠杀居民，最后决阿母河水灌城。
札兰丁从玉龙杰赤出走后，与蒙古军边战边退，最后退至自己原来的封地哥疾宁。在这里先后有两支军队共九万余人前来归附他，声势大振。成吉思汗闻讯，派兵三万前来攻打，被札兰丁打得
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