元太祖十六年（1221年），在蒙古第一次西征中，蒙古军在申河（一作“辛河”），即印度河，今巴基斯坦击败札兰丁军的一次作战。

蒙古军巴鲁安惨败后，成吉思汗即率军向哥疾宁（今阿富汗喀布尔西南加兹尼）急进，寻求札兰丁决战。札兰丁在巴鲁安会战中给蒙古军以重创后，被一时的胜利冲昏头脑，整天寻欢作乐。札兰丁得意忘形，使部将为之失望，其部将阿敏（汗灭里）与阿黑剌黑（塞甫丁）为争夺战利品发生争执。阿黑剌黑率所部4万兵马，连夜出走，使札兰丁兵力锐减，士气顿挫，退回哥疾宁。

不久闻报成吉思汗率领10余万大军前来决战，感到寡不敌众，率领所余5万多众拟渡申河远遁，蒙古军急进至哥疾宁时，札兰丁已走半月，城民不战而降，成吉思汗率军昼夜兼程急迫。札兰丁因缺乏渡船，尚未渡河，成吉思汗以迅雷不及掩耳之势，一举包围札兰丁，札兰丁仓卒转入防御。蒙古军首先进攻札兰丁主力右翼汗灭里部，歼灭大半，汗灭里向白沙瓦败退，为蒙古军所追歼。尔后蒙古军进攻其左翼，将其全歼。札兰丁中军仅余700人，几次伺机突围，均被击退；而且蒙古军步步紧逼，缩小包围圈。

成吉思汗为活捉新国王札兰丁，促其投降，以便不战而平各地叛乱，下令不准射箭，不准刀砍，要活捉札兰丁。一直战斗到中午，札兰丁看突围无望，于是换了一匹好马纵入波涛汹涌的申河，泅渡而逃。札兰丁过河后，收拢50余名残兵，逃至印度德里（今新德里北）。蒙古军全歼札兰丁后，成吉思汗命拖雷和巴剌二将渡申河追击札兰丁；命察合台平定起儿漫（今伊朗南部克尔曼省）和忽即斯坦；命窝阔台平定阿富汗，自率大军于十七年春沿申河右岸北上哥疾宁。拖雷和巴刺渡申河后先破必牙寨（今巴基斯坦拉瓦晶第附近），尔后占领刺火儿（今巴基斯坦拉合尔）、木鲁坦（今巴基斯坦木尔坦），未见札兰丁踪影。春末，天气炎热，士兵不堪忍受，于是重渡申河，取道哥疾宁与主力会合。札兰丁逃至印度，扩张势力，强娶德里城君主女儿，待蒙古军回国后，札兰丁回到阿富汗，积蓄力量。元宪宗二年（1252年），蒙哥汗派旭烈兀西征波斯时札兰丁转向西亚，后战死在沙场（参见蒙古第三次西征之战）。

元太祖十四至十九年（1219—1224年），成吉思汗率军与花剌子模国进行的一场战争。 成吉思汗灭亡西辽后，其地便与中亚最强大的国家花剌子模王国接壤。花剌子模王国原是里海之东的小国，都城兀笼格赤（原名花刺模，一作乌尔达赤，蒙古人称玉龙杰赤，在今土库曼斯坦乌尔根奇）。宋庆元六年（1200年），摩诃末继位后，逐渐强盛，夺取西辽西部地区；又通过多次远征，吞并了波斯（今伊朗）、阿富汗等周围各国，达到全盛时期。建新都于撒马耳干（今乌兹别克斯坦之撒马尔罕），企图远征蒙古，派使节到中都（今北京），探听大蒙古国虚实和路线。其后，由于分封诸子，政出多门，国力渐弱。 元太祖十年（1215年），成吉思汗派使节到花剌子模王国，缔结通商贸易协定。成吉思汗按协定派出使臣与商队450人，500头骆驼，携带大批金银珠宝与商品前往通商。至讹答剌（一作兀都刺儿，在今哈萨克斯坦奇姆肯特西北），总督亦难出见财起意，诬指商队为间谍，上报国王屠杀之，侵吞商品与骆驼。成吉思汗为集全力攻金，避免中断贸易，争取和平解决，派出使臣，致书摩诃末责其背信弃义，要求交出凶手。摩诃末拒绝要求并杀害正使，剃光两位副使胡须，押送出境。 成吉思汗遂以攻金事付木华黎，而自谋征讨花剌子模之事。十三年（1218年），灭西辽后，蒙古西境遂与西域接壤。十四年，成吉思汗亲统大军西征，历时五年。消灭了40万军队，征服了花剌子模。

十四年六月，成吉思汗亲统大军从额尔的失河出发，越过阿勒台山，经别失八里（今新疆吉木萨尔北破城子）、仰吉八里（今新疆马纳斯西北）、天地（今新疆寨里木湖）、畏兀儿（今新疆东南地区）、阿力麻里（今新疆霍城西北）、哈刺鲁（今哈萨克斯坦伊犁河以北地区）各以兵从，共23万人，号称60万。摩诃末与大臣议定，命各城坚壁清野，不出战。 成吉思汗于是年中秋前后抵达虎思斡耳朵，稍事集中休整，立即向锡尔河进攻；以哲别率5000骑兵为奇兵，取道畏兀儿、可失哈儿（今新疆喀什市北）、拔汗那（今乌兹别克斯坦费尔干纳地区），进入阿姆河上游，从花剌子模东南部，进攻摩诃末战略上敏感的地方。以造成切断王国与两大资源地和新军筹建基地阿富汗与呼罗珊联系的假象，吸引摩诃末的注意力。摩诃末中计，派其主力指向拔汗那对付哲别。 成吉思汗率主力乘机推进到锡尔河的讹答剌，分军为四；第一路军由皇子察合台、窝阔台指挥，留攻讹答剌。经强攻六个月，最后占领讹答剌，活捉亦难出；第二路军由皇子术赤指挥，顺锡尔河西北攻占昔格那克（也称速黑纳黑，今哈萨克斯坦契伊利东南）、讹迹邗（今吉尔吉斯斯坦乌支根）、巴耳赤邗（今契伊利西北），毡的（今哈萨克斯坦克齐尔·奥尔达东南）；第三路由阿剌黑、速亦客秃、塔孩指挥，沿锡尔河东南攻占伯纳克特（一作别纳客，今乌兹别克斯坦塔什干西南）、忽毡（今塔吉克斯坦之列宁纳巴德）。成吉思汗与拖雷率领主力，以速不台为先锋，渡过锡尔河，通过600公里宽的基吉尔库姆沙漠，直取不花剌（今乌兹别克斯坦布哈拉）、撒麻耳干，切断摩诃末向受围各城支援的通道。

成吉思汗于十五年秋，派以术赤为主帅，察合台、窝阔台为副，指挥第一、二路军往攻玉龙杰赤，次年攻克。成吉思汗用了一年零七个月的时间，消灭花剌子模国30万军队，攻占花剌子模本土和河中地区，取得了具战略决战性的河中战役的胜利，为灭亡花剌子模国打下了基础。 成吉思汗军至撒麻耳干，获情报：摩诃末已从忒耳迷（今乌兹别克斯坦捷尔梅兹北）渡河，暂住夏营地，兵力不多。于是派哲别、速不台、脱忽察儿三将，各率领1万骑兵往攻，摩诃末认为新都撒麻耳干城池坚固，易守难攻，没有三至四年不能攻克，不料五天陷落，遂率部逃窜，路经纳克休普（今阿富汗马扎里沙里夫北）、巴里黑（马扎里沙里夫西）、你沙不儿（今伊朗东北部内沙布尔）、可疾云（今伊朗德黑兰西北加兹温）、哈马丹（今伊朗德黑兰西南哈马丹），马三德兰（今伊朗东北部马赞德兰省）至里海阿疏儿·阿迭岛（今伊朗戈尔甘河口以西，其岛或已下沉）、阿必思浑岛（今已无可考）隐蔽。哲别、速不台二将率领部队跟踪追击，俘其母后秃儿堪可敦和嫔妃，缴获了金库，押送撒麻耳干至成吉思汗大本营。术赤、察合台、窝阔台待命往攻玉龙杰赤，阻击乘船沿海北上的摩诃末军。

当摩诃末得知其母后、嫔妃被俘，幼子丧命，又患肋膜炎，自知不久于世，乃立札兰丁为嗣主。成吉思汗立即命令哲别、速不台率领3万骑兵（包括脱忽察儿之1万骑兵）北越高加索探察。哲别、速不台率军由南面迂回里海，进入亚塞拜然（今阿塞拜疆）进行了乔治亚（或称谷儿只，即今格鲁吉亚）之战，扫荡高加索南北诸役，举行了帖雷克河之战、迦勒迦河之战，破俄罗斯联军10万，打开了俄罗斯大门，班师回国。

拖雷奉命率领军扫荡阿姆河以西呼罗珊地区（今土库曼南部、伊朗东北部和阿富汗西北部地区）。成吉思汗率领主力攻占忒耳迷及渡口，进军忽儿忒地区（今阿富汗北部）和撒蛮（今阿富汗北部之萨曼甘），攻占了巴达哈伤（今阿富汗东北部兴都库什山以北，喷赤河以南地区）和巴里黑、塔里寒（今阿富汗东北之塔利甘），平定了阿姆河以北地区，尔后进军并攻克了另一个塔里寒（又称言内思剌惕——苦黑）。 札兰丁继位国王，决心据旧都玉龙杰赤抗击蒙古军。玉龙杰赤有9万守军，但守将不拥护甚至密谋杀死札兰丁。札兰丁率领帖木儿·灭里等300骑逃奔到哥疾宁（今阿富汗喀布尔西南的加兹尼），广事号召，奋力救亡，其部下从四面八方投奔而来，马鲁都督汗灭里（也称额明木勒克）、赛甫哀丁———阿里拉黑各率领4万人马来到，札兰丁信心倍增，重整军备，准备反攻。两军在巴鲁安（又作八米俺，在今阿富汗喀布尔西北巴米安）遭遇。成吉思汗闻报立即率领察合台、窝阔台、拖雷各军向巴鲁安急行军，追歼札兰丁，于十六年十一月举行申河（今印度河）战役，全歼札兰丁4万多众，札兰丁率50余人向印度逃遁。成吉思汗派拖雷、巴拉二将渡申河追击札兰丁，未获而还。

成吉思汗西征花剌子模战争在中国战争史上占有重要地位，其特点为军事、政治、外交综合运用。成吉思汗的战略基本原则是：摧其坚、夺其魁，以解其体。在政治上，争取对方贵族、官吏、宗教领袖、军事首领等代表人物降服，在军事上，针对花剌子模分军防守要点的特点，采用迂回及突然袭击等战术，逐次占领对方战略要点，从而取得了第一次西征的胜利。