1210年，摩诃末大胜西辽（辽皇族耶律大石在新疆建立的国家）王古出鲁克，想继续向东扩张。1215年，摩诃末派遣以哈拉丁为首的使团来中国，在中都附近觐见了成吉思汗，并且受到优厚礼遇。之后，成吉思汗派遣了回聘使团。1218年，使臣到达花剌子模递交了成吉思汗致摩诃末的书信，信的大意是：吾人眼下有友邻之责，人类协调的途径应由双方遵循；友谊的责任应得到承担；吾人应有义务在不幸事故中相互支援和帮助；并且应使常行的和荒废的道路平安开放，让商人们可以安全无约束地来往云云。
回聘使团还没回到京城，蒙古商队便到达了花剌子模边城讹答剌。守城的花剌子模将军亦难赤，眼红商队的大量财物，竟把商队作为间谍扣押。上报后，大汗摩诃末命令将商队人员全部处死，财货没收。仅有一名驼夫逃回报信给成吉思汗。
在得知消息后，成吉思汗在震怒之余不失冷静。一面派哲别将军追歼盘踞新疆的西辽王古出鲁克，以投石问路探测动静；一面又派以伊本·哈福剌只·布拉为首的使团出使花剌子模，据理责问摩诃末。摩诃末无以置答，竟又将三位使臣杀掉。
花剌子模讹答剌城的海儿汗杀死了蒙古汗国的499名和平商人，其国王摩诃末又武断地杀死了成吉思汗派去交涉的正使。
花剌子模大汗摩诃末一再挑衅，成吉思汗再无退路，亲率大军20万，与其会战花剌子模。花剌子模在当时的中东地区相当强大，他们的国王摩诃末苏丹，号称世界征服者。中东地区和相邻的欧洲诸国都十分惧怕他，连斡罗思的不少公国，也常常被他们袭扰，以致花剌子模的集市上常常有斡罗思人被拍卖。摩诃末不可一世、目空一切，他除了对母后有所忌惮之外，将西辽人、乃蛮人全不放在眼里。成吉思汗西来，摩诃末理屈心虚，唯一的对策就是寻神问卜，求签打卦。
了解到花剌子模的兵力及国内情况后，为了这次出征，成吉思汗做了精心准备。蒙古对花剌子模的征讨，必须经过两国间的另一个大国——西辽。辽，是由契丹族建立的，长期与北宋对峙。后来女真族建立金国，联合宋朝共同抗辽。宋徽宗宣和七年（1125年），辽国覆灭。在辽国灭亡的前一年，契丹贵族耶律大石看到了辽国大势已去，就带着自己的亲信部属向西迁移，另辟新地，重建辽国，史称西辽，亦称“哈剌契丹”或“黑契丹”。
疆域位于现在中国新疆和乌兹别克斯坦共和国东部一带，都城设在虎思斡耳朵（原苏联中亚托克马克以东楚河南岸）。耶律大石建西辽时，当地的部落比较零星、分散，因而西辽很快站稳脚跟并发展起来。再加上宋金连年征战，蒙古诸部内争不断，西辽国得以在这块比较偏僻的地方迅速强大起来。周围的小国，就连花剌子模也曾向其称臣纳贡。至蒙古征伐西辽的时候，利用其内部矛盾，灭了西辽。
西征出师之前，成吉思汗诸子之间发生了一场关于长子术赤的出身与汗位继承问题的争吵：术赤是不是成吉思汗的亲生骨肉，并非当时争论的焦点，其关键在于究竟由谁继承汗位。能否使自己的事业发扬光大，是成吉思汗考虑问题的出发点。在这场冲突中，成吉思汗确定三子窝阔台为汗位继承人，主要就是从政治稳定和个人才能方面考虑的。同时它说明当时蒙古汗位的继承还没有实行嫡长子继承制，而是保留了一些原始社会末期推举制的痕迹：从嫡子的“贤者”中选拔继位者，最后由库里台大会予以确认。正是这种汗位继承制度，导致了成吉思汗死后蒙古皇族的皇位之争。术赤是长子，当时关于此人是不是成吉思汗亲儿子的争论，在成吉思汗心理上留下了阴影，这个阴影一直伴随他走完自己的一生。察合台是孛儿帖生的二儿子，打起仗来不失为一个勇士，有不服输的性格。不过他生性鲁莽、好斗、残忍，成吉思汗知道他不是继承自己事业的材料。窝阔台是老三，论战功和勇敢他都不如两个哥哥。可是他比两个哥哥聪明，能体察成吉思汗的心思，为人也随和，从不参与兄弟之间的争斗，从不对继承汗位表现出任何热衷。正是这一点，使他得到了成吉思汗的信赖，并把汗位传给了他。
成吉思汗对花剌子模的进攻采取了“扫清边界，中间突破”的战略。花剌子模的新都撒马尔罕在不花剌以东，旧都玉龙杰赤在不花剌西北。国王驻新都，母后秃儿罕驻旧都。
成吉思汗首战的目标是攻取讹答剌等边界城市，同时亲率中军进攻不花剌，目的在于避实击虚，从中间突破，切断花剌子模新旧二都之间的联系，使其首尾不能相顾。
1219年9月，成吉思汗大军进入花剌子模。至1220年3月，半年间攻克布花剌等8城。接着，蒙古军三路会师，三天攻下驻有11万重兵的其国都撒马耳干。1220年年底，成吉思汗又相继攻克你沙不儿等十余座名城。从撒麻耳干到里海之滨，摩诃末在前面跑，蒙古军在后面追。摩诃末一路逃亡，居然一敌未遇，一叶扁舟，划入里海中偏远的一个小岛，那里蒙古铁骑难以涉足，倒也安然无恙。怎奈天不佑，神不灵，惊吓之余，还是难免一命呜呼。贪了一个商队的便宜，触了天大的霉！凭其长子扎阑丁，摩诃末大汗算是得了一个善终。1222年11月20日，扎阑丁驻军花剌子模东南部重镇哥疾宁，听说成吉思汗亲领大军扑来，便南撤印度河，被迫与穷追不舍的蒙古军又打了一场恶仗，人马几乎输光，孤身跃马印度河，亡入印度。摩诃末父子音容缥缈，花剌子模这个纵横中亚的汗国也从此消亡。