成吉思汗建立大蒙古国时期，南方主要有两个政权，一个是西夏，一个是金朝。金朝与蒙古有世仇，自然成了成吉思汗攻击的主要目标。但西夏臣附于金，成为金朝的左臂。成吉思汗为了攻金断其左臂，曾三次进攻西夏，迫使夏襄宗献出爱女请求纳贡称臣。
成吉思汗西征时，调集臣国西夏发兵从征，西夏王李遵顼不肯。后来，西夏又与金朝重新缔结和约，由附蒙仇金转而联金抗蒙。成吉思汗西征东归，听到这一消息，怒气冲天，立下誓言，非灭掉西夏不可。
元太祖二十一年（1226年），成吉思汗以西夏曾经接纳仇人克烈部桑昆以及不送质子、不服从征调为借口。亲率大军，兵分两路大举伐夏。
西夏军民虽然顽强抵抗，怎奈寡不敌众，连连败北。蒙古军迅速攻取甘（今甘肃张掖）、凉（今甘肃武威）、肃（今甘肃酒泉）等州，于灵州（今宁夏灵武西南）附近黄河边上歼灭西夏主力，十一月进攻西夏首都中兴府（今宁夏银川）。
成吉思汗下令切断西夏外援，把城池死死围住，一围就是半年。元太祖二十二年（1227年）六月，中兴府城内无粮草，外无援兵，又遇上地震，已是走投无路。西夏末帝李睍眼看守城无望，遂向蒙古投降，要求宽限一月，再献城池。成吉思汗满口答应。
成吉思汗在征战西夏期间，仍然经常围猎。一天，他骑着一匹青色豹花马，手弯劲弓，围猎野马。突然，许多野马没命地跑过去，青豹花马受惊地一跳，把成吉思汗重重地摔在地上，成吉思汗挣扎了半天才从地上爬起来。上了年纪的成吉思汗，经此一摔，身体状况急剧下降。六月，成吉思汗来到六盘山避暑，伤势日渐加重。成吉思汗自知时日不多，秘嘱众人，不要把他病重的消息泄露出去，死后也要秘不发丧，以免西夏末帝中途变卦。
元太祖二十二年（1227年）八月二十五日，一代天骄成吉思汗病死于清水县西江。不久，西夏末帝李睍来降，被蒙古军队执而杀之。西夏灭亡。
一代天骄成吉思汗，西征南讨，为蒙古民族创下了举世瞩目的大业。
成吉思汗在其生前，曾将一部分疆土和民户分封给诸子和兄弟。诸弟中搠只哈撒儿的分地在也里古纳河（今额尔古纳河）、海剌儿河（今海拉尔河）和阔连海子（今呼伦湖）地区，合赤温封地在兀鲁灰河（今东乌珠穆沁旗乌拉根果勒）南北，幼弟铁木哥斡赤斤封地在哈勒哈河以东，另一异母弟别里古台封地在怯绿连河（今克鲁伦河）中游，受封兄弟总称“东道诸王”，或称“左手诸王”。成吉思汗又将从海押立（巴尔喀什湖东南，今卡帕尔西）到花剌子模地区，西北延伸到撒哈辛、不里阿耳（两处均在伏尔加河流域）的边境，并顺这一方向直至蒙古人马蹄所到的地方，分封给长子术赤；将畏兀儿之地西至河中地区的撒麻耳干、不花剌等地区分封给次子察合台；将额尔齐斯河上游与巴尔喀什湖以东地区分封给三子窝阔台，总称“西道诸王”，或“右手诸王”。拖雷则随成吉思汗管领其余民户及鄂嫩河至克鲁伦河等蒙古中心地区的大斡耳朵（意为宫帐，也指皇室成员占有和继承财产、私属人口的一种组织形式）。成吉思汗亲自统领的蒙古诸部军士共计为十二万九千。他分赐给术赤、察合台和窝阔台各四千军；弟合赤温三千，铁木哥斡赤斤五千，搠只哈撒儿之子一千；母亲诃额仑三千；另一个非正妻所生的幼子阔列坚四千。所剩十万一千，全部留给拖雷。
在蒙古民族中，有幼子守灶习俗，即由幼子继承家庭财产。一般情况下，儿子长大成人之后，都要离开家庭过独立生活，只有幼子和父母生活在一起，并在父母死后继承家庭的全部财产。这里所说的幼子，当然指正妻所生而言。“当时，按照蒙古人的风俗，同父诸子的地位与他们生母的地位相一致，因此，长妻所生的子女，享有较大的优待和特权”。“按照札撒（意为法律）和蒙古人的习俗，父位是传给幼子的”。所以，拖雷所分财产最多。
按照这种风俗习惯，忽必烈的父亲拖雷不但应该继承成吉思汗的家庭财产，也应该继承汗位。但成吉思汗却只让拖雷继承了家庭财产，没有让他继承汗位。
据《史集》记载，成吉思汗最初也想把汗位传给拖雷，后来看到争夺汗位的人很多，不想让他操心费力，加之拖雷继承的土地、人民和军队等事务过于繁忙，就不想把汗位传给拖雷了，于是特意对他说：“由你来担任掌管我的禹儿惕（牧地）、大帐、军队和帑藏的职务，对你更好一些，你也可以更安心一些，因为你将拥有许多军队，你的儿子们将比其他宗王们更为独立和强大。”拖雷听了成吉思汗的话，心里虽然有点儿不是滋味，但什么也没说，点头答应了。
成吉思汗不想把汗位传给拖雷，也不想把汗位传给术赤和察合台，因为两人性情暴躁，关系很不好。在西征之前议及汗位继承人时，没等术赤说话，察合台就因为成吉思汗的妻子孛儿帖曾被蔑儿乞人俘虏配与部人为妻、在营救归来的路上生下术赤之事，抢先表态，不能“让这蔑儿乞人的杂种管辖”。于是，两人当着成吉思汗的面，打了起来，后经木华黎等人拉开才算了事。所以，把汗位传给他们两人中的任何一个人都不利于团结。因此，成吉思汗在征得诸子同意以后，决定把汗位传给三子窝阔台。
虽然成吉思汗决定把汗位传给窝阔台，但按照蒙古人的习俗，被前任大汗所指定的继承者（可以有两名），必须在贵族们参加的忽里台上，经过选举通过之后，才能正式即位，否则，人们是不会承认的。因此，成吉思汗死后，由威信最高的拖雷权任监国，负责筹备选举新汗的忽里台。
经过一番筹备以后，1229年，在成吉思汗始兴的鄂嫩河和克鲁伦河的蒙古中心地区隆重召开了忽里台。这时，术赤已死，在拖雷和察合台等人的“推戴”和“支持”下，窝阔台被选为大汗，正式即位。窝阔台就是元太宗。
成吉思汗将汗位交给了窝阔台，没有交给拖雷，无论是按照汉人的皇位继承习惯，还是按照蒙古人汗位的继承习俗，作为拖雷次子的忽必烈都将失去汗位继承权。但幼年忽必烈的聪明和才智，博得了成吉思汗的赞誉，成吉思汗对幼年忽必烈仍然寄予厚望。据17世纪蒙古族历史学家萨囊彻辰在《蒙古源流》一书中记载，成吉思汗临危时曾说：“幼年忽必烈之言，足使吾人注意。其言谨慎，汝辈尽应知之。彼将有一日据吾宝座，使汝辈将来获见一种命运，灿烂有如我在生之时。”不知这段神话式的预言是真是假，但有一点是可以相信的，那就是幼年忽必烈的才能已经得到了成吉思汗的赏识，这种所谓神话式的预言，随着历史的发展，也就变成了毋庸置疑的事实。
成吉思汗戎马一生，统一蒙古，灭掉西辽、西夏、花剌子模等，就是没能实现灭金夙愿，深为遗憾。临死前，他留下遗言说：“金精兵在潼关，南据连山，北限大河，难以遽破。若假道于宋，宋金世仇，必能许我，则下兵唐（今河南唐河）、邓（今河南邓县），直捣大梁（今河南开封）。金急，必征兵潼关。然以数万之众，千里赴援，人马疲弊，虽至弗能战，破之必矣。”这确实是一个很好的灭金战略。
窝阔台即位之后，遵照成吉思汗的“临终遗言”，制定了具体的灭金战略计划。
1231年，窝阔台兵分三路，大举攻金。他自己亲率中路军经山西进驻郑州；斡赤斤率左路军进兵山东；忽必烈的父亲拖雷率领右路军按照成吉思汗的遗言，从陕西借道宋地，由唐、邓进入金境。三路大军约定，来年春天会师大梁。
拖雷所率右路军一路过关斩将，自风翔渡过渭水，连破宝鸡、大散关（今陕西宝鸡西南），进入宋境。接着，沿汉水东下，进入金邓州境，兵锋直指大梁。
金人听说拖雷已经迂回包抄过来，急忙调潼关守将完颜合达率精兵堵截。拖雷留一军牵制金军，主力分道杀向大梁。金哀宗又急令完颜合达援救大梁，拖雷则派出军队不断扰袭，使金军不得休息，疲惫不堪。1232年初，在钧州（今河南禹县）西北的三峰山大战中，拖雷把金军打得大败，金军精锐部队几乎全被消灭。
接着，拖雷率军北上与窝阔台会合，共攻大梁。由于大梁城防坚固，一时难以得手。三月，窝阔台留下大将速不台继续包围大梁，自己则与拖雷北返。
蒙古军围大梁，一围就是七八个月。十二月，金哀宗再也忍受不住粮尽援绝的痛苦煎熬，偷偷逃往归德（今河南商丘）。接着，又逃往蔡州（今河南汝南）。
穷途末路的金哀宗，眼看国家无望，只好硬着头皮派遣使者到宋朝求援说，蒙古“灭国四十，以及西夏，夏亡及于我，我亡必及于宋。唇亡齿寒，自然之理。若与我联合，所以为我者亦为彼也”。然而，金人的高谈阔论丝毫没有打动宋人之心，仍然遭到了宋人拒绝。
这时，蒙古也派遣使者请求宋朝协助灭金，宋人提出灭金之后收回河南之地等条件，蒙古人没有表示反对，宋人答应即刻出兵。
蒙古包围蔡州，三个多月，还是攻不下来，眼看粮食不多，难以继续围城。正在危急时刻，宋朝大将孟珙带领2万大军和30万石粮食赶到了，马上就要挨饿的蒙古军顿时有了精神，与宋军南北呼应，共同攻城。
金军哪里抵挡得住这般猛攻，1234年初，外城已被攻破，金哀宗一看大势已去，急忙传位于内族完颜承麟说：“我身体肥重，骑马不便。你平日矫捷，又有谋略，万一能活着逃出去，一定要继续树起金国这面旗帜，使国家不能至此灭亡，我的心愿就满足了。”完颜承麟即位大礼还未行完，南城已被宋军攻破。接着，蒙古军攻破西门。金哀宗眼看难逃一死，不愿做阶下之囚，含泪上吊而死。完颜承麟也被蒙古乱兵所杀。
统治一百多年的金王朝，至此灭亡。
蒙宋联合灭金以后，宋人赵范、赵葵、全子才等人“谓非扼险无以为国”，提出“守河拒关”，收复东京开封府（今河南开封）、西京河南府（今河南洛阳）、南京应天府（今河南商丘）的建议。宋廷因在蒙宋联合灭金时曾提出收回河南等条件，便在没有同蒙古商量的情况下，于端平元年（1234年）派遣赵葵、全子才率军北上收复三京之地。
这时，蒙古军主力北还，河南空虚，宋军很快进占开封，接着进兵洛阳。蒙古闻讯后，派兵来攻，宋军由于粮饷不济，兵败而退。宋军于端平元年出兵三京之地，史称“端平入洛”。1235年，窝阔台召集蒙古宗王、贵族大会，以宋人“端平入洛”为借口，决定大举攻宋。
窝阔台派遣次子阔端率领西路军进攻四川，派遣三子阔出率领中路军进犯汉水流域和长江中下游，派遣宗王口温不花率领东路军入侵江淮。
三路大军杀入宋地，所过之处，烧杀抢掠，对宋人着实蹂躏一番。直至1241年窝阔台暴死，攻宋战争才暂告一段落。