一切準備就緒之後，蒙古軍隊便開始對城內守軍和百姓進行無微不至的騷擾。蒙古兵利用床弩從四麵八方向城內的屋頂發射火箭和火藥箭。火箭即在一般的箭杆後麵綁上油脂、艾葉等易燃物品；火藥箭即是在箭杆後麵縛上火藥包，點燃火藥包外殼的引線後，然後用床弩發射出去。城中的房屋或倉庫一旦被射中起火，弩手就瞄準起火處，把一種以硫黃、硝石和石油混合而成的耐燃油，縛在箭杆上或裝在罐子裏用投石機發射過去，以便引起更大的火勢。
由於這個時期花剌子模的城市建築基本上以木質結構為主，再加之蕭瑟的秋風，火勢迅速四處蔓延。同時為了摧毀訛答剌軍民的抵抗意誌，蒙古兵還向城內的起火點，投射了大量從中原帶去的爆竹，夜半三更爆竹的一聲聲炸響，給訛答剌百姓帶去了巨大的驚擾和恐懼！這可能是在中國之外首次使用火藥，然而卻是被用於戰爭。這些現在看來非常原始的武器，在當時而言，其先進程度幾乎是舉世無人匹敵。就連漢人節日當中平添了許多喜氣的爆竹，此刻在訛答剌百姓眼裏都成了從天而降的不祥之物。
察合台和窩闊台站在最高的瞭望台上，興致勃勃地欣賞著訛答剌城變成一片火海的壯麗景觀。火借風勢，風助火威，很快熊熊烈火把許多街道和民房化作一片瓦礫，把許多堆放糧草的倉庫化為灰燼，而城中百姓的痛哭哀號在他們聽來仿佛是千古絕唱！
喪失了憑借城牆居高臨下優勢的訛答剌守軍，此時變得十分被動。蒙古兵不斷射殺在城頭負責巡邏的花剌子模士兵，亦納勒術也命令部下還擊，但是由於他們使用的弓弩射程與威力都遠不及蒙古床弩，無法射到城外蒙古軍隊的弩台和瞭望台。他們隻有躲藏在城垛後麵才可以保全性命。
盡管如此，訛答剌守軍仍很頑強，而且並未喪失鬥誌。他們憑借勇敢和愛國熱情，在極端困苦的情況下，仍然堅守訛答剌達五個月之久。但是城內的守軍卻由於孤立無援，糧食供應開始出現了短缺。
亦納勒術此時一籌莫展，他原來以為蒙古軍隊遠道奔襲，給養肯定難以供應，如果不能速戰速決蒙古軍將很快無以為繼，不戰而自退。而出乎他意料的是，蒙古人打仗從來不靠後勤保障，而是“羊馬隨行不用運餉”。再加之蒙古人對訛答剌周圍村莊的掠奪和洗劫一空，搶到了大量的糧食和果菜；蒙古騎兵的坐騎以母馬為主，它們也僅以草和麩皮為食，而且還可以貢獻出鮮美的馬奶。經過五個月的激戰，蒙古兵非但未感疲勞，反而養得兵強馬壯，仗越打越有精神了。
與之相比，訛答剌守軍卻已身心疲憊，士氣低落。而此刻亦納勒術仍然抱著摩訶末算端帶領大隊人馬來解救訛答剌的幻想。但是他的幻想隻能是自己欺騙自己，摩訶末派來協助他的哈隻卜哈剌察，此時早已被蒙古軍隊嚇破了膽，完全對守住訛答剌喪失了信心，於是他向亦納勒術建議，守城無望莫若趁早開城投降，或許還可以免除一死。
亦納勒術聽罷不無諷刺地言道：“倘若我們不忠於我們的主子（指算端），我們怎麼為自己的變節行為剖白呢？我們又拿什麼為理由，來規避穆斯林的譴責呢？”其實他心中卻想，自己屠殺了蒙古商隊，已與蒙古結下不共戴天之仇，如若拚死一搏尚存一線生機，開城納降隻有死路一條。
亦納勒術對哈隻卜哈剌察早有厭惡之心，如果不是用人之際，早已將其處置。如今又聞聽此言，於是便決定讓哈隻卜哈剌察率領自己帶來的那部分援軍去守衛蘇菲哈納門（訛答剌南門），來一個眼不見心不煩。
但是這恰好給哈隻卜哈剌察叛逃提供了機會，就在當天晚上，趁著夜色朦朧，這個貪生怕死的家夥，偷偷打開了蘇菲哈納門，帶領著他的本部人馬企圖逃之夭夭。然而他的一舉一動，沒能逃脫蒙古人的眼睛，哈隻卜哈剌察的人馬剛出城門不遠，便被聞訊而來的蒙古騎兵團團圍住。哈隻卜哈剌察見此情景急忙放下武器向蒙古兵投降。他的部下也不願意抵抗，悉數做了蒙古人的俘虜。
很快哈隻卜哈剌察被押解到察合台和窩闊台麵前，哈隻卜哈剌察就像一條搖尾乞憐的狗一樣，跪在地上企求饒他不死，以後他可以為成吉思汗赴湯蹈火。並把訛答剌城內當時的處境，詳細地告知了察合台和窩闊台。察合台聽後冷冷地說道：“你連自己的主子都可以出賣，我們又拿什麼信任你呢？”於是下令把哈隻卜哈剌察拖出去，連同所有的俘虜一起全部處死。這個可恥的叛徒，終於得到了他應有的下場。
處死哈隻卜哈剌察之後，窩闊台下令進攻已無人把守的蘇菲哈納門。看到蒙古軍隊很快破門而入，亦納勒術急忙放棄外城而退守內堡（內城）。
蒙古軍隊入城後的第一件事就是將訛答剌的百姓，像趕綿羊一樣趕出城，蒙古人則大肆搶掠財物。
海兒汗的命運
亦納勒術和將士們站在內堡的城牆上，看著家園被毀，百姓們被蒙古人像牲畜一樣驅趕，心如刀絞。此時愛國熱情已戰勝了恐懼，他們立下誓言：隻要有一個人一息尚存，他們就戰鬥不止，直至與蒙古人同歸於盡！