出征西夏，成吉思汗在阿儿不花地方围猎野马时坠马受伤。但成吉思汗带伤病出征，当他路过一个名为巴音昌霍克的地方时，手中马鞭突然失落，随行侍卫要下马拾取，成吉思汗阻止说：“不要，马鞭失落必有缘由，我看此处是个风水宝地，将来我死后，就葬于此地为好。”
剿灭西夏以后，成吉思汗伤病日益恶化。1227年7月，他自知不久于人世，叫来窝阔台、拖雷以及诸子侄，说：“蒙长生天佑护，我建立了大蒙古国。从南到北，从东到西，不论到哪里，策马一年也走不到头。我的事业，需要你们继承，愿你们齐心协力，尊敬朋友，不可更改我的《札撒》，让大蒙古国永世长存，巩固下去！”
另外，他告诉诸军将大臣，因初灭西夏，人心不稳，要秘不发丧，以免敌人发觉后复叛。
1227年8月25日，成吉思汗病逝于清水，享年66岁。遵照成吉思汗的遗嘱，窝阔台和拖雷秘密起运灵车，准备护送回蒙古大本营。
当运送灵车路过巴音昌霍克时，灵车深陷泥淖中，怎么也拉不出来。于是大家想起成吉思汗生前在这里丢失马鞭时说的话，把他穿过的衫子、一顶帐房和一只袜子埋葬在这里（即今之伊克昭盟伊金霍洛旗），筑陵供祭。
当灵车深陷在泥淖之时，雪你惕部的吉鲁格台把阿秃儿向成吉思汗祈祷说：
我的禀天命而生的英杰圣主，
你抛弃普土大国驾返而去。
你生前定统的邦基，
你肇基、立纲的国家，
你庇护的后妃、皇子，
你诞育的山川、土地、河流在那边。
你清明兴建的汗统，
你威武创立的国家，
你可亲可爱的后妃、皇子，
你那黄金宫阙，在那边。
你繁荣的国家、百姓，
你净身的水和雪，
你的众蒙古人民，
你降生的斡难、铁里温孛勒答黑的河流、土地，在那边。
我的汗主呵！
你可怜的黄金之命即使超升，
由我们将你宝玉般的灵柩载还故土，
请你那皇后孛儿铁观爱吧，
让你那全体人民瞻仰吧！
祝祷毕，车轮徐动，一路兵马开路，运往蒙古本部，安葬在起辇谷。
成吉思汗去世后，大蒙古国召开忽里勒台，按成吉思汗生前决定，1229年由窝阔台继承汗位。
他继承父汗的遗志，制定灭金大略，7月率军伐金，经过禹山、钓州三峰山、铁岭、汴京、蔡州诸战役，终于在1234年1月消灭了金国。
1229年，窝阔台派大将绰儿马罕率军追歼扎兰丁。勇猛善战、坚决不屈的扎兰丁，在绰儿马罕的追击下，竞于1231年被一位库尔德强盗所杀。
1235年，窝阔台组织长子军，进行第二次西征，进军罗斯（俄罗斯）、孛烈儿（波兰）、马札儿（匈牙利）、布达佩斯（捷克）等国。但因1241年窝阔台汗去世，蒙古军东归。
窝阔台去世后，乃马真皇后掌政。1246年责由汗即位，但不久于1248年病逝，皇后海迷失执政。
1251年蒙哥汗即位，组织旭列兀（拖雷之子）第三次西征，进攻波斯、叙利亚等地建立伊儿汗国。同时蒙哥汗征南宋，派忽必烈征川滇，消灭大理国。蒙哥亲自率军南下，1259年7月病死在金剑山温汤峡（今重庆北温泉）。
蒙哥汗死后，忽必烈1279年完成统一中国的大业，开拓了领土，建立了多民族统一的元朝大帝国。
一代世界伟人成吉思汗作为蒙古奴隶主阶级的总代表，他一生的业绩，有功有过，但历史地看，功大于过。
12世纪以来，蒙古草原上无休止的战争，给人民带来了极大的灾难，他们渴望和平安定的生活环境，更渴望统一起来抗御外族入侵。这一历史重担落在了成吉思汗身上。
成吉思汗“深沉有大略，用兵如神”，他把统一蒙古草原的政治追求和灵活机动的战略战术相结合，完成了建立统一国家的历史使命。他是一位伟大的军事家、政治家。
为建立统一国家，他建立了一支组织严密、具有铁的纪律的军队；他颁布《札撒》（法典），依法治军，并为统一后依法治国做了准备；他有功必赏，有错必糾，打破贵族、平民、奴隶的界限，严格执法；他任人唯贤，量才用人，不分民族，用人不疑。在他建立的大蒙古国各级政权中，包含了不同民族的各阶层人士，其政权具有广泛的社会性。
他建立的大蒙古国，结束了蒙古草原长期不稳定的社会政治局面，将族源、生产水平和方言各异的部族统一起来，使蒙古民族走上了世界历史舞台各部的统一，又为蒙古民族文化的发展创造了条件。建立大蒙古国后，成吉思汗走上了对外扩张的道路，在中国内部，他灭西夏，伐金国，为忽必烈统一中国、建立元朝奠定了基础，推动了中国社会历史的发展，成吉思汗也有残暴的一面。他的大规模西征，经常屠城、毁城，给各国人民带来了极大的灾难，是非正义之举。
但他的西征，却从另一面促进了东西方经济、文化的交流，中国的四大发明，随他的西征，传入欧洲；阿拉伯的历法，传入中国，对东西方经济文化发展、交流起了积极作用。
一代伟人成吉思汗以其卓越的功绩被载入史册，受到后人的景仰。他是蒙古民族和中华民族的骄傲。