屈出律很快召回了舊部，同時利用駙馬的身份拉攏西遼的權貴。昏聵荒淫的耶律直魯古由於揮霍無度，以致國力匱乏，百姓怨怒，早已失去了號召力。屈出律見時機成熟，就拉起人馬在西遼境內攻城略地，暗地裏還與西遼附屬國撒馬爾罕和花剌子模密謀反叛。耶律直魯古疏於防範，屈出律的政變一舉成功。
耶律直魯古被擒後，便要納降稱臣。屈出律卻虛情假意推辭不受，尊耶律直魯古為太上皇、古爾別速為皇太後，同時宣布不改動西遼國號與舊製。屈出律事實上成為西遼王朝的最高統治者。史書上宣布西遼政權滅亡。
掌握政權後，屈出律窮兵黷武，到處劫掠，激起西域民眾的反抗。史書記載，自1212年的秋季開始，連續4年，每逢秋收屈出律就派出大軍去喀什噶爾（ 今新疆喀什 ），大規模地焚掠糧草牛羊，用兵威和饑饉迫使喀什噶爾人屈服。
屈出律的殘暴行徑使他成為中亞各地伊斯蘭勢力的死敵。於是花剌子模政權把瓜分中亞土地的預謀改成了對屈出律的徹底驅逐。屈出律再也無法繼續待在國都虎思斡耳朵。1215年秋，他遷都喀什噶爾，正式建立了自己的乃蠻政權。
屈出律在喀什噶爾城大肆搜索並殺戮原喀喇汗王朝的貴族與宗教界上層人士，然後又讓自己的乃蠻士兵住進城中每戶居民的家中，奸淫擄掠無惡不作。接著，屈出律又下令在喀什噶爾一帶封閉清真寺，禁止穆斯林的禮拜和集會，並對居民們宣布：要麼改信佛教，要麼改穿契丹人服裝，二者必擇其一。百姓敢怒不敢言，心中怨恨。
1218年春，成吉思汗為掌握、暢通中亞及西域商貿路線，以花剌子模劫留蒙古貿易商隊、辱殺成吉思汗派去責問的使臣為由，兵分兩路出征西域。成吉思汗麾下大將哲別率兩萬鐵騎，南下喀什噶爾征討屈出律。
哲別兵至垂河（ 今吉爾吉斯斯坦之楚河 ），屈出律聞風而逃。哲別向西域民眾宣傳信教自由，開放被封的清真寺，反複申明，蒙古軍隻抓屈出律，不要任何東西。伊斯蘭教徒紛紛起義，蒙古軍所到之處，民眾大開城門歡迎。哲別進城宣布不搶、不燒、不殺的政策，軍紀嚴明。
屈出律意欲與哲別的鐵騎在喀什噶爾決戰，但軍隊士氣已衰，拒絕出戰。哲別的軍隊還沒到，屈出律便棄城而逃，從者僅三人，沿途居民都唾棄他，無人肯收留。哲別緊追不舍，懸賞緝拿屈出律。
萬般無奈，屈出律逃到深山裏，被獵戶包圍活捉，交給了哲別帳下的先鋒官。統治了西域八年的一代暴君屈出律，被哲別處死。西域之地，盡屬蒙古帝國。
1219年6月，成吉思汗親統大軍從額爾齊斯河出發，越過阿爾泰山，經別失八裏（ 今新疆吉木薩爾北破城子 ）、仰吉八裏（ 今新疆馬納斯西北 ）、天地（ 今新疆賽裏木湖 ）、畏兀兒（ 今新疆東南地區 ）、阿力麻裏（ 今新疆霍城西北 ）、哈剌魯（ 今哈薩克斯坦伊犁河以北地區 ），西域諸王派兵相隨，共20萬人，號稱60萬大軍，征討花剌子模。花剌子模國王摩訶末與大臣議定，命各城堅壁清野，不出戰。
屈出律很快召回了舊部，同時利用駙馬的身份拉攏西遼的權貴。昏聵荒淫的耶律直魯古由於揮霍無度，以致國力匱乏，百姓怨怒，早已失去了號召力。屈出律見時機成熟，就拉起人馬在西遼境內攻城略地，暗地裏還與西遼附屬國撒馬爾罕和花剌子模密謀反叛。耶律直魯古疏於防範，屈出律的政變一舉成功。
耶律直魯古被擒後，便要納降稱臣。屈出律卻虛情假意推辭不受，尊耶律直魯古為太上皇、古爾別速為皇太後，同時宣布不改動西遼國號與舊製。屈出律事實上成為西遼王朝的最高統治者。史書上宣布西遼政權滅亡。
掌握政權後，屈出律窮兵黷武，到處劫掠，激起西域民眾的反抗。史書記載，自1212年的秋季開始，連續4年，每逢秋收屈出律就派出大軍去喀什噶爾（ 今新疆喀什 ），大規模地焚掠糧草牛羊，用兵威和饑饉迫使喀什噶爾人屈服。
屈出律的殘暴行徑使他成為中亞各地伊斯蘭勢力的死敵。於是花剌子模政權把瓜分中亞土地的預謀改成了對屈出律的徹底驅逐。屈出律再也無法繼續待在國都虎思斡耳朵。1215年秋，他遷都喀什噶爾，正式建立了自己的乃蠻政權。
屈出律在喀什噶爾城大肆搜索並殺戮原喀喇汗王朝的貴族與宗教界上層人士，然後又讓自己的乃蠻士兵住進城中每戶居民的家中，奸淫擄掠無惡不作。接著，屈出律又下令在喀什噶爾一帶封閉清真寺，禁止穆斯林的禮拜和集會，並對居民們宣布：要麼改信佛教，要麼改穿契丹人服裝，二者必擇其一。百姓敢怒不敢言，心中怨恨。
1218年春，成吉思汗為掌握、暢通中亞及西域商貿路線，以花剌子模劫留蒙古貿易商隊、辱殺成吉思汗派去責問的使臣為由，兵分兩路出征西域。成吉思汗麾下大將哲別率兩萬鐵騎，南下喀什噶爾征討屈出律。