子模国国王摩诃末以10万军队守城，撒麻耳干居民（有一部分仍是伊朗人）在国王的带领下也勇敢地进行了反击。善战的摩诃末也不是等闲之辈，成吉思汗一时也束手无策。

    成吉思汗重新研究策略，他发现城里虽有守军11万，但这11万当中有5万为波斯人，6万为突厥康里部人。他根据此时的形势和对方兵士的心理，决定从敌方内部来瓦解敌人。这个被瓦解的对象就选定在6万突厥人身上。因为突厥人与蒙古人在历史上是出于同一种源。

    于是，成吉思汗派人向突厥人做思想工作，此计果然奏效，突厥人也认为和蒙古人同种，蒙古人必会善待他们，于是第5日，20多名突厥康里族将领率3万人出城交出武器投降。这使得城中大乱，蒙古军入城，摩诃末仓皇逃走。城中那些被认为有用的人，如技术工匠被带往蒙古，成吉思汗爱才之心可见一斑。

    成吉思汗的强大完全是摩诃末所没有想到的。他此时的境地在他自己看来似乎是做了一场恶梦。他从自负走向极端沮丧，最后完全迟钝了。在他逃亡的生涯中，他到过巴里黑（巴尔赫），呼罗珊西部，其后他在与日俱增的恐慌中又跑到与他的统治地区遥遥相对的另一端：伊拉克·阿只迷（这不是现在的伊拉克，而在伊朗境内）西北的可疾云（今伊朗德黑兰省加兹温）。

    然而摩诃末似乎就像是倒了霉的孙悟空，永远跑不出成吉思汗这个如来佛的手掌心。成吉思汗派出一支由他的两位优秀将领哲别和速不台率领的骑兵分队追逐他。这两员蒙古大将一路疯狂追逐摩诃末，他们进入了伊拉克·阿只迷，对列夷（今德黑兰之南）发起突然进攻。

    然后他们火速穿过哈马丹（今伊朗西部哈马丹），抵达哈仑，摩诃末在此几乎落入他们手中，后来又溜掉了。他们摧毁赞詹和可疾云以泄愤。其间，倒霉的摩诃末在里海的一个孤岛上避难，在那里，他于公元1220年12月因精力衰竭而死。终止了自己的逃亡生涯。

    摩诃末死后，其子札兰丁继承王位。公元1221年，为了替父报仇札兰丁率六七万军队北上进驻八鲁湾(今阿富汗喀布尔北)，在这股劲头的作用下打败了前来追击的蒙古军。成吉思汗是一个永不言败且执着到底的人，往往越是遇到强敌他的信心就会越坚定，这次的失败成吉思汗是不会罢休的。

    于是不久，成吉思汗又派遣3万蒙古军再次来战，结果不知何故又被札兰丁打败，看来是等待着成吉思汗的亲自上阵了。此时的成吉思汗已到了再也无法熄灭心中怒火的地步，他立刻重新举起战刀，跨上战马亲自与札兰丁进行激战。结果，札兰丁的军队伤亡甚众，札兰丁跃马跳进印度河，泅水逃往印度。

    至此，几乎整个中亚，包括帕米尔高原、现今的阿富汗、伊朗、伊拉克以及前苏联穆斯林地区尽属蒙古。征服中亚地区对于成吉思汗帝国是另一具有里程碑意义的事件，在此之前，成吉思汗只是在蒙古草原上驰骋，还只拥有东方的经验，而中亚是穆斯林地区，对于蒙古人来说属于西方。既然西方大门已经洞开，欧洲就不远了。花剌子模的覆灭标志着成吉思汗开始成为当时东西方的共主，标志着这个草原帝国的开始。

    1225年，成吉思汗回到蒙古草原，从中亚带回估计有10万之众的各种手艺工匠和无数的财宝，6年的西征，蒙古人所占的疆域之广，成吉思汗曾对他的子侄们说：“无论东西南北，自此首往彼首，皆有一岁期程。”