花剌子模边境守将亦难出洗劫蒙古商队，国王摩柯末袒护其罪，成吉思汗震怒决意西征，摩柯末引火烧身
成吉思汗原本没有远征西方的计划，只是想通过与西方诸国进行贸易来获得产自异国的物品。为此他派人率商队长途跋涉到中亚进行贸易活动，中亚的花剌子模等国也派商队抵达中都（今河北张北），以互通有无。
一次，蒙古商队到花剌子模进行贸易时，花剌子模边境讹答剌城守将觊觎商队携带的货物，遂诬陷蒙古商人是间谍，将450人全部杀死，货物全部没收。当时，仅有一个驼夫侥幸逃出，辗转回到蒙古草原。成吉思汗闻讯怒不可遏，决意兴兵复仇。他先派3个穆斯林为使臣远赴花剌子模，指责其算端（可汗，国王）摩柯末背信弃义，并要求他交出屠杀蒙古商队、抢劫货物的边境守将亦难出。摩柯末一口回绝，还下令将为首的使臣杀死，另两人剃去胡须，驱逐出境。
摩柯末如此嚣张，彻底激怒了成吉思汗，他派大将哲别做先锋率领一支劲旅，消灭了盘踞西辽的乃蛮王子屈出律，清除了西征途中的一道障碍。
蒙古西征军不足20万人，花剌子模有40万强大军队
1219年初，战马膘肥体壮 ，将士渴战，成吉思汗觉得时机已到，便准备誓师出征。这次西征，成吉思汗在各方面均做了充分的准备。除蒙古军外， 还有新附的契丹（辽）军、汉军、河西军和畏兀儿（维吾尔）、哈喇鲁（突厥别种）、阿力麻里（突厥）首领率领的军队从征，总兵力不足20万人。只有西夏拒绝征调，成吉思汗暂时隐忍不发，想待西征归来再去算账。
蒙古西征军携带大批能工巧匠，翻越阿尔泰山，踏上了漫漫西征之路。成吉思汗的军队虽然人数不足20万，但军威严整，士气高昂，战斗力非常强悍。当时的花剌子模国是伊斯兰世界最强大的国家，拥有40万常备军，但其族属混杂，组织不严密，训练不足，士气低迷。听说蒙古军大兵压境，曾统一河中地区（今乌兹别克斯坦全境和哈萨克斯坦西南部）的摩柯末算端（大汗，国王）竟有些惊慌失措，他考虑到与母后家族的矛盾，采纳了分兵把守各大城堡的策略，分散了兵力，把优势转为劣势。他自己则准备退守阿姆河以南，并做好了随时放弃河中地区的准备。
血战讹答剌，擒杀亦难出，为被其杀害的蒙古商队报仇
1219年秋，成吉思汗率西征大军向花剌子模挺进，首先抵达讹边境城市答剌城，也就是当初蒙古商队被害之地。蒙古军展开围攻，花剌子模守将亦难出（名字）率军抵抗，经过5个多月的苦战，蒙古军队在付出了不小伤亡的情况下终于攻克了讹答剌城。守将亦难出率残部继续抗击，与入城蒙军展开残酷的巷战，最终死伤殆尽，亦难出被蒙军生擒。蒙古军屠城祭祀死难将士。亦难出被解送到屯驻在撒麻耳干城附近的成吉思汗大帐处。成吉思汗下令将谋财害命的凶手亦难出（人名）处死，行刑者往他的眼睛和耳朵里灌注融化了的金银汁，让他在极度痛苦中慢慢死去，给死于非命的蒙古商队报了仇。
成吉思汗长子术赤率军攻破昔格纳黑 ，进逼毡的 ，守军弃城而逃，居民自动组织抵抗，城破被屠
术赤率军一举攻破昔格纳黑、小八真等城，旋即逼近古城毡的（城市名）。蒙古军兵临城下，毡得守将弃城而逃，守军一哄而散，居民们自发组织抵抗，因没有作战经验，很快被蒙古军攻破。术赤下令屠城。仅少数工匠和妇孺幸免罹难。
成吉思汗率中军一举攻克中亚重镇不花剌城，团灭一万康里（突厥人）雇佣军
成吉思汗和幼子拖雷率领人数最多、最精锐的中军强渡忽章河后迅速攻取了克纳尔等城，于1220年2月抵达不花剌城郊外。不花剌是当时中亚的大城市，守卫该城的是一万多康里（突厥种）骑兵。这些人是摩柯末汗花钱雇佣来的，士气不高。蒙古军展开进攻，昼夜轮番，连续不断地攻城。守将见蒙军凶悍，志在必得，有些胆寒，于是率万余骑兵出城逃跑，蒙古军紧追不舍，结果尾追至阿姆河边将其全部歼灭。次日，不花剌城的教长、官吏、绅士们献城出降，成吉思汗入城后，骑马进入不花剌最大的清真寺内，在寺内设宴庆功。因城中居民未抵抗，不花剌城未遭大规模屠戮，但财物仍被搜掠一空 。
蒙古军围攻河中首府撒麻耳干 ，数万守军不敢迎战，最终献城投降，却仍然遭到杀戮洗劫
1220年3月，成吉思汗率军离开不花剌城，开始进围河中首府撒麻耳干（今撒马尔罕）。此前，成吉思汗曾经攻打过该城，未克。二子察合台和三子窝阔台也奉命率部前来会合，将河中首善之地撒麻耳干团团包围。攻城开始后，蒙古军驱赶花剌子模降军做前驱率先攻城。摩柯末汗已经仓惶逃离撒麻耳干，跑到阿姆河南边去了。撒马尔干城有5、6万守军，按理说大可一战，不知为何竟不敢出战。攻城第3天，一部分军民乘隙出城突袭蒙古军 ，但蒙军早有防备，中了埋伏，全部被杀。第5天，城中军民意志崩溃，开城投降。蒙古军蜂拥入城后，捣毁城墙，将居民驱逐出城，纵兵大掠。成吉思汗将献城投降的3万多花剌子模守军包围在城外的一处平地上，旋即刀砍斧劈，又乱箭齐发，将降兵全部杀死。
诛灭降军后，成吉思汗从居民中挑出3万名手艺人、妇女儿童分赐诸子、诸将，并选出3万多年轻力壮者从军作战，遇战则用为前驱。其余的居民在交纳赎金后准许回城。他任契丹人耶律阿海为达鲁花赤（掌印者，长官、总督之意），镇守撒麻耳干。
蒙古军攻城略地，所向无敌，摩柯末犯了分兵大忌，节节败退，中亚古国花剌子模最终灰飞烟灭
成吉思汗在撒麻耳干驻扎了一段时间，后移往水草丰美之地，休养士马，以待秋高马肥之际再战。在此期间，他派大将阿剌黑率偏师攻取别纳克忒城。察合台、窝阔台率军前去攻取玉龙杰赤。随后他和托雷率中军向阿姆河流域挺进。
花剌子模国王摩柯末带领少数亲信和侍从仓惶逃往可疾云（今伊朗加兹温）。哲别、速不台奉命前去追杀摩柯末汗，这支蒙古骑兵渡过阿姆河，进至巴里黑，城中居民献款投降，未遭侵害，哲别、速不台随即分兵向西追赶。沿途除非遇到抵抗，并不大肆烧杀抢掠。后来摩柯末躲入里海的一座孤岛内，哲别等隔海守望。1220年底，摩柯末在惊恐中一病而亡，他的儿子札兰丁继位称汗。
察合台、窝阔台围攻玉龙杰赤时吃了大亏，蒙古军被花剌子模军民杀掉了数万人，尸骨堆积如山。后成吉思汗增兵继续围攻，血战7天7夜才攻克该城。蒙古军将城中十余万成年男子屠杀一空，数万有手艺的工匠、妇女儿童则被掠为奴，全部押解回漠北。
蒙古军用两年的时间将花剌子模这个强盛的中亚古国打得几无还手之力，几乎彻底毁灭。之后，花剌子模新汗札兰丁虽然想复国，期间也几次击败蒙古军队，取得了一些局部胜利，出现了短暂的复苏迹象，但终究大势已去，无力回天。1231年，窝阔台发起了第二次西征，蒙古军驱逐了札兰丁，立国89年的花剌子模王国彻底覆灭 。
成吉思汗西征时投入了不足20万军队，花剌子模拥有40万大军，在数量上占据绝对优势。但摩柯末犯了兵家大忌，把他庞大的军队分散部署于锡尔河、费尔干纳各要隘以及河中地区各城堡内，分散了兵力。正是因为摩柯末分兵驻守各地，削弱了力量，使成吉思汗能集中力量逐个击破，最终取得了辉煌的胜利，将花剌子模的大部分国土变成蒙古人的游牧地。
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