公元1211年，成吉思汗出兵攻打金國，幾年之中，蒙古軍隊先後攻占了河北、山西、遼西、遼東的大多數州、縣，掠走了許多人口、牲畜和財物。1215年2月，蒙古軍隊攻占了金朝首都中都（現在的北京市）。1217年，為了攻打西遼和花剌子模，成吉思汗封木華黎為國王，專門攻打金朝。
成吉思汗在西征結束以後，又要攻打金朝。但是打金朝就得首先攻打西夏，因為成吉思汗西征時要求西夏派兵，可是西夏不但不派兵，而且還與金結成聯盟，與蒙古作對。公元1226年，成吉思汗親自帶領大軍進攻西夏，成吉思汗派使者去見西夏國王李德旺，要他投降。李德旺嚇得直哆嗦，連話都不敢說。西夏大將阿沙敢缽非常生氣，說：“要打仗，我在賀蘭山下等著；要金銀財寶嘛，請他來問問我的寶刀答應不答應！”成吉思汗派兵前進，阿沙敢缽果然在賀蘭山下等著蒙古兵的到來呢。兩軍大戰一場，結果蒙古兵取得了勝利，並乘勝追擊，一直到靈州。在靈州，又發生了一場激烈的戰鬥，當時守衛靈州的是老將嵬名令公率領的10萬軍隊，他們知道，這次戰鬥非常關鍵，打贏了，西夏就能保存下去，打輸了，西夏就會滅亡了，因此，將士士氣特別高漲，要與敵人拚個你死我活。但蒙古軍連年打仗，一個個也是勇猛無比。於是雙方軍隊在結冰的黃河上擺開戰場，進行了激烈的戰鬥。西夏軍隊英勇抵抗，殺死了許多蒙古士兵，但他們還是打不過蒙古騎兵，大部分被蒙古兵殺死。從此，西夏國再也沒有什麼力量。
公元1227年正月，蒙古軍隊包圍了西夏都城中興府（現在的寧夏回族自治區的銀川市）。6月，成吉思汗到六盤山去避暑。正在這時候，中興府發生了強烈地震，房屋倒塌，瘟疫流行。糧食也沒有了，西夏國真是到了山窮水盡的地步。西夏新國王李睍不得不向成吉思汗投降，但是要求推遲一個月時間，他說：“為了準備貢品和安置災民，請給我一個月時間，到時候，我親自來拜見你。”
就在西夏投降後，成吉思汗病倒在六盤山，一來是因為當時天氣炎熱，二來是因為成吉思汗年紀大了，體力不如從前，經不起連年作戰的勞累，成吉思汗眼看病情一天比一天嚴重，怕自己活不了幾天，就開始考慮兩件大事：一是把帝位傳給誰；二是教他們如何治理國家，完成自己的事業。於是他把窩闊台、拖雷和其他兒子叫到身邊，對他們說：“我眼看就要死了。你們當中要有一個人來繼承我的汗位，保護我們的國家，完成我的事業，你們一定要互相謙讓，如果你們人人想當大汗，我就不知道該怎麼辦好。”
窩闊台他們聽說，就跪在地上說：“我們願聽父王的話，父王吩咐我們怎麼做，我們就怎麼做。”
成吉思汗又說：“我將立窩闊台為汗，因為他雄才大略，足智多謀，你們其他人誰也比不上他，隻有他才能夠統帥全國軍隊，保衛我們的國土，隻有他才能使你們過上幸福的生活，享受榮華富貴。如果你們同意，就要當麵在我麵前立下文書；承認窩闊台為汗，聽他的命令，不許改變在我麵前答應的事，也不許違反我的法令。”
成吉思汗的兒子立刻立下了由窩闊台繼承大汗位的文書。
處理完了汗位繼承問題後，成吉思汗又考慮如何治理國家的事，因為最大的敵人金朝還沒有滅亡。他對他的兒子們和大將們說：“金朝的精兵都在潼關，潼關地勢險要，易守難攻，你們不要從這個地方去進攻。宋朝和金是世世代代的仇人，你們要聯合宋朝，借道從宋朝出發，直搗開封，那樣一定能取得勝利的。”後來，窩闊台按照這個方略，終於在公元1234年消滅了金朝。
另外，成吉思汗還耽心西夏知道自己死了，會不投降，就命令他的將領們不要讓西夏人知道，等西夏王李睍來朝拜時，殺掉他，並殺掉中興府裏所有的人。後來這些都按成吉思汗的計劃實行了。
公元1227年8月25日，成吉思汗病死在六盤山，終年66歲。成吉思汗的兒子們和大將們護送他的靈柩到達克魯倫河源的大斡耳朵（就是大帳的意思，大汗居住的地方）。為了保密，他們沿路見人就殺，殺了許多無辜的百姓，後來，在蒙古各地的成吉思汗的兒子們、弟兄們等，為他舉行了隆重的喪禮，把他埋在肯特山的起輦穀。
成吉思汗是蒙古族偉大的民族英雄，他使蒙古人民擺脫了金朝的奴役，並統一了蒙古，他還是一個傑出的軍事家，為統一全中國打下了基礎。