成吉思汗早就做好了攻城准备，专门建有炮军，攻城专家就有一万多人。花剌子模的城池，多数并不坚固，经不住蒙军大炮轰击。蒙军用大炮轰倒城墙后，骑兵便蜂拥入城，展开屠杀，无数花剌子模人死于蒙古骑兵的刀下。
面对强敌，花剌子模人有的献城投降，有的则顽强抵抗。成吉思汗下令，凡是不投降的，城破后一律屠城。在攻打范延堡的时候，成吉思汗的爱孙不幸阵亡。成吉思汗悲愤盛怒，下令破城后不留一个活物，结果不仅杀掉了所有居民，连牲畜和鸡、猫、狗之类，也杀了个精光，真是鸡犬不留。
蒙古铁骑横扫花剌子模大地，在一年时间内，大多数城池都被攻陷和毁坏，到处是断壁残垣，尸横遍野，一片狼烟。花剌子模统治者犯下的错误，却让普通百姓承受了巨大的痛苦和灾难。
公元1220年，蒙古四路大军在撒马尔罕城下会师。撒马尔罕城在现在的乌兹别克斯坦境内，已有两千五百多年的历史，当时是花剌子模的都城。撒马尔罕城中尚有守军十一万人，但顶不住蒙军的大炮和猛烈攻势，不到十天就陷落了。蒙军入城以后，照例烧杀抢掠，毁坏建筑。撒马尔罕城遭受灭顶之灾，成为一片废墟，两千五百多年的建筑艺术毁于一旦。
在撒马尔罕城陷落之前，花剌子模国王摩诃末见大势已去，向西逃往黑海、里海之间的高加索一带，他的太子札兰丁则向南逃往印度河流域。成吉思汗不肯罢休，分两路穷追不舍，这样，蒙古大军就进入了东欧地区。
蒙军大将哲别率军向西追击，进入伊朗和俄罗斯境内。当地军队进行阻击，却不是蒙古铁骑的对手。蒙军大败伊朗和俄罗斯联军，占领了西伯利亚一带。摩诃末走投无路，逃到里海上的一个小岛，不久病死。
成吉思汗亲自率军向南追击，进入阿富汗和印度境内，一路战无不胜，将札兰丁带领的三万残兵全部消灭。札兰丁跳河逃走，侥幸生还。
成吉思汗率领的蒙古铁骑，经过六年奋战，灭掉花剌子模，占领了中亚大片土地，取得巨大胜利。战后，成吉思汗将得到的土地，分给了他的三个儿子。
长子术赤的封地，包括花剌子模全境及咸海、里海周边的土地；次子察合台的封地，包括西辽全境和天山南北；三子窝阔台，得到了乃蛮部的土地。后来，在这些地方，分别建立了钦察汗国、察合台汗国、窝阔台汗国、伊利汗国等四个国家，名义上都属于大蒙古国，被西方人称为蒙古帝国。
成吉思汗第一次西征，横扫中亚地区，获得大片土地。后来，在成吉思汗儿子窝阔台时期，举行第二次西征，走得更远，横扫欧洲大陆，击溃罗马帝国联军，大败匈牙利，征服保加利亚，势力达到意大利半岛。在成吉思汗孙子蒙哥时期，又举行第三次西征，一直打到叙利亚，征服波斯地区，灭掉阿拉伯帝国。
大蒙古国三次西征，先后灭掉四十多个国家，统治了中亚、西亚、东欧大片地区，面积达三千多万平方公里，形成了前所未有的横跨亚欧的巨大帝国，对世界历史产生了重大影响，促进了东西文化贸易交流和民族融合，有一定的积极意义。
不过，大蒙古国在西征过程中，也充满了暴力和血腥，无数城池被毁坏，无数百姓被屠杀，一些地区的文明遭受重大破坏，给一些地方造成重大灾难和痛苦的记忆。这是应该予以谴责的。
需要指出的是，在当时的中华大地上，同样遭受了大蒙古国铁骑的蹂躏，中国也是受害者之一。大蒙古国与后来的元朝，并不是一个概念。
大蒙古国之所以能够无敌于天下，靠的是一支战无不胜的强大军队，被人们称为蒙古铁骑。那么，蒙古铁骑究竟有什么奥秘呢？