数月后城中在粮尽援绝时，城中部分军士想突围出走，又被全部围歼。最后攻陷了讹答剌。

    公元1220年秋，成吉思汗又派遣窝阔台、察合台统率右翼军进攻花剌子模首都玉龙杰赤(今土库曼库尼亚乌尔根奇)，命术赤率本部兵从其驻营地南下会合，3 000个蒙古军在夺取桥梁时全被守军杀死，术赤想用“软攻”法攻取以保这个富裕的都市，于是在进攻方式等方面与察合台发生争执。

    此时在阿富汗境内的成吉思汗知道后委派窝阔台为最高指挥官，皆由他统率，窝阔台很好的调解了兄弟之间矛盾，严整了军纪，然后统率大军攻城，激战持续9天，坚守者在力竭的情况下，只得请降。蒙古军赶走居民于城外，将10万工匠遣送东方，部分被分配各军。公元1225年春，窝阔台随父回到蒙古故土，从此结束了持续7年的第一次远征。西征后，窝阔台被成吉思汗受封于今额尔齐斯河上游和巴尔喀什湖以东地区，封为窝阔台汗国。

    据《史集》记载：公元1226年7月，成吉思汗攻下京兆(今西安)后，终因积劳过度，在六盘山的营帐中病死。在临死前，成吉思汗召见诸子，告诫他们由窝阔台继承汗位，要他们精诚团结，服从窝阔台的指挥。他坚定地说：“我指定窝阔台为我的继承人，把帝国的钥匙放在他英勇才智的手中。”

    不过，蒙古帝国时期有一个这样的规矩，即使老皇帝有遗嘱，也必须通过忽邻勒台大会的最后批准，新帝才能继位。这是一个必须得走的形式。但是，当时由于蒙古的忽邻勒台(部落议事会制度)仍起作用，成吉思汗的遗言不能马上实现，其汗位就这样空缺了两年。这两年中，由拖雷监摄国政。

    直到公元1229年，此时术赤已死，察合台全力支持窝阔台，蒙古宗王和重要大臣举行大会，会议由拖雷主持，由耶律楚材从中周旋。虽然成吉思汗生前曾指定窝阔台为继承人，但拖雷却掌握着绝大部分蒙古百姓和军队，拖雷的态度起初暧昧不明，并无坚决推戴之意，窝阔台不得不一再推让给他。因此自夏至秋，聚会多时，议犹未决。

    最后经过40天的议论考量，实力雄厚的拖雷觉得再这样下去，反而让自己处于很被动的局面，于是表示愿意接受父亲的主张，将汗位给予三哥窝阔台。由于拖雷的实力实在太雄厚，虽然他已经点头应允，窝阔台仍然颇为踌躇，又经过多次推让后，窝阔台终于被二哥察合台、弟弟拖雷、叔父斡惕赤斤一起又推又拉地登上了蒙古帝国的大汗宝座。

    从此，窝阔台开始采用“合汗”称号，因此元朝文献中有时称之为“合汗皇帝”而略其名。窝阔台登上帝位之后，拖雷遵守诺言，尽心尽力地辅佐他。不过我们可以想象，窝阔台心里面不可能不对这位实力超群的弟弟满心忌惮。