1128年，成吉思汗親率蒙古大軍征討西域阿拉伯諸國，耶律楚材作為扈從隨軍起程。成吉思汗為什麼要發動這次西征呢？不能不在此作一簡略介紹。
早在7世紀初，阿拉伯人穆罕默德創建伊斯蘭教（回教），統一阿拉伯。他死後，經選舉產生的繼承人稱為哈裏發（意為“代天行事”），既是國家元首，也是伊斯蘭教的最高領袖。哈裏發君臨於伊斯蘭教諸國之上，各國國王即位時，須由哈裏發冊封。後代為爭教主互相殘殺，內亂不止，哈裏發為保持地位，非常重視軍隊，卻又常被將軍們挾製。
11世紀初，來自中亞吉爾吉斯草原的塞爾柱土耳其人興起，他們信仰回教，以擁護哈裏發為名，擊滅中亞阿富汗、波斯等國，重新把阿拉伯東帝國統一起來。哈裏發將塞爾柱人視為救星，於1055年封其酋長托格茹為“蘇丹”（舊譯算端、算灘、沙勒壇等。“蘇丹”本意為“攝政”，或“世俗之主”，後因沿用已久，特別是哈裏發已滅之後，才逐漸具有政教合一的元首含義，故有人譯為國王或皇帝）。塞爾柱人便以蘇丹名義發號施令，哈裏發仍處於傀儡地位，史稱塞爾柱王朝。
花剌子模開國國王原是塞爾柱王朝蘇丹的宮廷奴隸，名叫納失的斤，因屢立戰功，被封到花剌子模為王。花剌子模既是其首都（後改稱玉龍傑赤），也是國名，當時隻占有阿姆河下遊裏海與鹹海之間的小片地區。自1124年長期臣服於西遼。直到1192年，納失的斤第五代孫塔哈施（又稱塔哈夫·帖乞失）才逐漸使國家強大起來。
塞爾柱王朝當時處於衰弱中，1180年，納昔爾即哈裏發位。他與曆代哈裏發一樣，也想恢複權力，便策動花剌子模進攻塞爾柱王朝，塞爾柱王朝滅亡。塔哈施將波斯的幾個省歸還哈裏發，納昔爾便封塔哈施為帝國東部的最高統治者，但未封其為蘇丹。
1200年，塔哈施死，其子摩訶末（或稱阿拉哀丁·穆罕默德，一寫作馬哈謀）嗣任花剌子模國王。野心勃勃的摩訶末上台後立即東征西討，先後吞並征服鄰近的許多國家，使花剌子模進入全盛時期。
摩訶末侵城奪地，勢力膨脹，不再甘心於臣屬西遼。1208年，他殺死西遼使臣，並以解放穆斯林的“聖戰”名義，舉兵攻入西遼，占領不花剌（今布哈拉），又進攻河中府撒馬耳幹，結果被西遼打敗。當時西遼皇帝直魯古收留成吉思汗宿敵屈出律為駙馬，屈出律恩將仇報，伺機篡奪西遼王位；同時撒馬耳幹王奧斯曼汗因不滿西遼重稅，也企圖獨立。摩訶末便與此二人勾結，裏應外合，企圖一舉滅西遼。西遼帝直魯古發兵討伐奧斯曼汗，屈出律乘虛而起，攻入遼都虎思斡耳朵。直魯古回兵擊退屈出律，但不久卻被屈出律伏兵擒獲，奪取了西遼帝位。這時摩訶末率河中聯軍渡過錫爾河，進至怛羅斯，大敗西遼軍，然後又殺死奧斯曼汗，吞並了河中地區。接著，摩訶末將首都由玉龍傑赤遷至撒馬耳幹，並攻占吡答剌（哈薩克國奇姆肯特西北齊穆耳，其廢墟在今塔什幹鐵路帖木兒車站附近）、訛跡刊等城，從而控製了中國至西方的兩大交通幹線。
摩訶末繼續擴張，出兵阿富汗，征服了迦色尼王國（都城在哥疾寧，在今阿富汗喀布爾南八十公裏）。在迦色尼王宮的檔案中，摩訶末發現了納昔爾哈裏發與迦色尼、西遼秘密約定共同擊滅花剌子模的信件，當即大怒，便於1216年在玉龍傑赤召開教長大會，罷免納昔爾的哈裏發之位，另立哈裏發，摩訶末則自稱蘇丹。次年冬，為逐走已廢的哈裏發，遂發兵進攻巴格達。也正是在這時候，他與成吉思汗派來的使者進行了接觸，並與蒙古國締結了通商協定，以便集中精力向西方進軍。
然而，當年冬天大雪紛飛，氣候奇寒，花剌子模軍人在山地行進，人馬多凍死，沒有打仗便幾乎全軍覆沒。接著，蒙古大軍便開來了，如日中天的摩訶末做夢也沒有想到，他的帝國夢到此結束。
摩訶末以武力建國，四處擴張，雖然疆域遼闊，但多為新征服地區，統治不穩；而其軍隊主要由土庫曼人和康裏人組成，土庫曼人受到歧視，而康裏人勇敢善戰，又是王親國戚，所以在朝廷中備受恩寵。摩訶末的母後禿兒根可敦便是康裏部伯嶽占氏族的人，在她周圍形成了一個以康裏出身的軍政大臣和統兵弟侄組成的有實力的軍事貴族階層。她住在舊都玉龍傑赤，常常對國政發號施令，摩訶末對此也毫無辦法。摩訶末的王儲斡思剌黑本是幼子，但因其母是康裏人，所以受到禿兒根喜愛，得以立儲。而長子劄蘭丁之母為印度人，所以被封到哥疾寧。
摩訶末的另一個麻煩是宗教問題，由於他把宗教首領們當作敵人，所以傷害了伊斯蘭教徒的感情。
盡管如此，摩訶末領導下的花剌子模仍然是一個實力雄厚的強大國家。它的領土西越裏海、烏拉爾、鹹海，北達伏爾加河，南抵申河（印度河）、波斯灣，東至帕米爾高原（蔥嶺），今日烏茲別克、阿富汗、巴基斯坦、伊朗、伊拉克、喬治亞、土庫曼、高加索、吉爾吉斯、塔吉克、克息爾鄂達及哈薩克東南部均在其地域之中。其地形也極為有利：東南有興都庫什山脈；西北有烏斯特烏爾特高地；北部是吉爾吉斯草原；中部以阿姆河為界，東邊是基吉爾庫姆沙漠（紅沙漠），西邊是卡拉庫姆沙漠（黑沙漠）。要通過這些沙漠，必須在春季雪融時才有可能。花剌子模氣候溫和，適於發展農牧業。特別是它位於東西方貿易通道上。錫爾河上的潔罕（霍闡、忽氈）與阿姆河上的忒爾迷是河中地區南北兩個最重要的渡口，不花剌至馬魯之間也有一個阿姆河的重要渡口。當時的兩大交通幹線都穿過其國境，一條是中國經天山北道—遼都虎思斡耳朵—怛羅斯—塔什幹—浩罕—撒馬耳幹，這是元代的主要交通線；另一條是撒馬耳幹—不花剌—馬魯—你沙不兒，這是通往波斯的交通幹線。中國至印度的交通幹線則是經天山南道至浩罕—撒馬耳幹—忒爾迷—薄克—喀布爾至印度。其中撒馬耳幹至忒爾迷一段的南部，交通線兩邊全是險峻的高山，十分險要，中國曆史上稱其為“鐵門關”。這裏的人民自古便以善於經商而著稱於世，蒙古人把花剌子模稱為“撒兒塔兀勒”，其含義便是“商人之國”。
摩訶末誌滿意得，他的版圖很不小，他的軍隊號稱有四十萬人之多。他不把成吉思汗放在眼裏。然而，螳螂捕蟬，黃雀在後，陶醉於赫赫武功之中的摩訶末萬萬沒有想到，他自己也成為別人吞並的對象。
花剌子模國王摩訶末不但積極向西方擴展領土，而且妄圖東征中國。當他聽到蒙古興起，已經占領半個中國時，便急不可待地派出間諜，收集情報。
以巴哈·阿丁、剌吉為首的花剌子模使團以經商為名，來 到 中 都（今北京），觀察了解情況。成吉思汗親自接待了使者，命令給予厚待，讓他們住在白氈新幕帳中。通過使者，成吉思汗了解到花剌子模國土遼闊，物產豐富，人口眾多，產品精致，於是通過使者傳信給摩訶末說：“朕是東方統治者，沙（花剌子模稱國王為“沙”）就做西方的統治者吧。讓我們雙方保持友好關係，要讓商人們自由往來。”接著成吉思汗派出花剌子模人麻哈茂德、不花剌人阿裏·火者、訛答剌人玉素甫·坎哈等為使節，攜帶“駝峰大的金塊”、昂貴的毛紡織品到河中去見摩訶末，作為對花剌子模的回訪。
使節團長麻哈茂德將成吉思汗的信交給摩訶末，並替大汗致辭說：“我知道您的國家勢力強大，您統治著廣袤的國土，我願意和您修好，我看待您，就好像心愛的兒子一樣（“我之視君，猶愛子也”。《多桑史》）。估計您也知道我已征服中國，君應知我國戰士如蟻之眾，財富如銀礦之豐，實在沒有覬覦他人領土之必要。我所希望的，不過是彼此臣民之間得以通商貿易，互通有無，對大家都有好處。”摩訶末對信中稱他為“愛子”，頗為不滿，經過使節解釋，也就不再計較了。當時他正整軍經武，要去西征巴格達，無暇東顧，且想借助蒙古牽製西遼，以解除後顧之憂，於是接受了成吉思汗的提議，同意兩國建立和平友好關係，並保證通商貿易的安全。為此，雙方締結了和約。
然而，摩訶末夜間又單獨召見使節團長麻哈茂德密談，刺探蒙古國軍事、政治、經濟等方麵的情報。摩訶末問成吉思汗有多少兵，使者不敢直言，隻說：“蒙古兵哪能比得上國王的軍隊？”摩訶末還用重金利誘、收買麻哈茂德充當間諜，在成吉思汗宮廷中活動。摩訶末對麻哈茂德說：“你本是花剌子模人，我知道你是忠誠可靠的。如果你把情況都告訴我，並在今後不斷把成吉思汗的舉動報告我，我就會重重賞你。”說著便取出一副寶石鐲送給麻哈茂德，作為決不食言的證據。
當初，成吉思汗消滅乃蠻時，乃蠻太陽罕之子屈出律逃至西遼。成吉思汗為徹底消除後患，於1218年命術赤、速不台和者別率軍征服西遼。這年，花剌子模國王摩訶末西征回國，聽說西遼滅亡，企圖趁亂瓜分西遼部分國土，便揮軍東進。恰好此時術赤、速不台率一支蒙古軍在西遼突厥斯坦邊境地區殲滅了脫黑脫阿，正準備班師回國。
摩訶末聞訊，從氈的（哈薩克克齊爾———奧爾達東南）北進，尾隨數日，在乞裏河、啥迷黑河之間追上了撤往本土的蒙古軍。摩訶末依仗兵多，蓄意挑釁，擺開戰陣。術赤說：“成吉思汗沒有命令我們同花剌子模交戰，我們是為追殲脫黑脫阿而來的。”術赤軍為了表示對花剌子模的友誼，甚至將繳獲的財物送給摩訶末以犒軍。然而狂妄好戰、脾氣暴戾的摩訶末自恃兵多國強，竟然無理挑釁道：“成吉思汗雖沒有命令你攻打我，但上帝命令我進攻你。我要消滅你們這些偶像教徒，以報答天意！”於是，摩訶末首先發動進攻。
蒙古軍為了自衛，迫不得已，起而應戰。結果摩訶末左翼軍首先被擊潰，接著中軍又被攻擊，摩訶末本人差點當了俘虜，多虧劄蘭丁趕來，才將他救出。是夜，蒙古軍多燃營火，虛張聲勢，全軍宵遁，至天明，已離開戰場二日路程。
這次意外的衝突，很使摩訶末膽戰心寒，他說：“我一生遇到過許多大敵，從未見過這麼凶狠的軍隊。”盡管如此，摩訶末在蒙古軍班師東歸後，還是派兵占領了西遼的部分國土。
摩訶末利令智昏，不但暗中派間諜，而且向術赤軍挑釁，蠶食原西遼國土。對此，術赤回營後自然要向成吉思汗彙報。大汗十分不悅，認為摩訶末蠻不講理。但他還是冷靜下來，覺得這可能是一個偶發事件，不必計較。另外，從大局考慮，兩國剛剛簽訂和平通商條約，正好借經商化解一下。便傳旨“諸王、諸那顏、諸將，各出私貨”，派遣了使臣和商隊共四百五十人，浩浩蕩蕩去西方貿易。使臣全由伊斯蘭教徒組成，攜帶的商品多達五百峰駱駝，有金、銀、絲綢、紡織品、海狸皮、貂皮等。使臣們還帶著成吉思汗的國書，國書說：“你邦的商人已至我處，今將他們遣回，情況你即將獲悉。我們也派出一隊商旅，隨同他們前往你邦，以購買你們的珍寶。從今以後，因我們之間關係和情誼的發展，那仇怨的膿瘡可以擠除，騷亂反間的毒計可以洗淨。”應當承認，成吉思汗熱情接待花剌子模使臣，再三表示願意通商，是非常真誠的。蒙古作為遊牧民族，一貫重視商業，希望從定居民族那裏獲得糧食、衣服等生活必需品。所以成吉思汗多次下令保護商人，維持商路的暢通，並創造了驛站等方式解決交通問題。在有元一帶，商業的發達是空前的。
然而，當使臣和商隊到達訛答剌（遺址在今塔什幹北）時，當地的守將亦納勒術貪圖商隊的大批財物，竟然起了歹心。他誣指使臣和商隊是蒙古間諜，並向摩訶末彙報。摩訶末以己之心，度人之腹，既然自己派了間諜，那麼對方也會派來間諜，於是便命令殺死使臣和商人，沒收其財物。可憐這四百五十人便都不明不白地死於非命，隻有一名拉駱駝的商人逃了出來。
摩訶末此舉，不但違犯了兩國協議，而且違反了各國慣例。“天令其亡，必令其狂”，正如《史集》所說：“他沒有想到，這個殺死商人，沒收商人財產的決定，竟成了他和他的臣民們的末日”。
當那位拉駱駝的商人隻身逃歸蒙古，報告情況之後，成吉思汗大為震怒。他脫下帽子，一個人跑到山上，祈禱了三天三夜，實際上是對是否征討花剌子模這一重大問題進行認真思考。他盡力克製自己被激怒的感情，冷靜地分析當時的形勢，認為滅金戰爭正在關鍵時刻，不能冒兩麵作戰的危險，輕易對花剌子模開戰，所以從戰略上考慮，應盡量避免擴大事態。另外，成吉思汗不能相信，一個大國國君，怎麼會背信棄義，破壞剛剛簽訂的條約？甚至推測是部下們背著他幹的。於是，成吉思汗決定再作一次和平努力。
成吉思汗又向花剌子模派出三名使臣，正使是巴哈剌，副使是兩位蒙古人。他們向摩訶末傳話說：“你以前與我有約，保證不虐待任何商人。現在你竟然自食其言，真是枉為一國之主。如果訛答剌虐殺商人之事果然並非出自你的命令，那麼請你將肇事將領交給我，聽憑我的處罰。否則，就請準備打仗吧！”（《多桑史》）
然而，摩訶末目空一切，他不但拒絕成吉思汗的正當要求，而且竟然不顧“兩國相爭，不斬來使”的各國慣例，悍然殺死正使巴哈剌，並把兩名副使的胡須燒光，押送出境。
摩訶末一再犯忌，對古今中外各國來說，使臣身份是不可侵犯的，但他殺了使臣；對蒙古人和伊斯蘭教徒來說，胡須是一個男子漢尊嚴的象征，被人強行剃須是一種奇恥大辱。成吉思汗忍無可忍，雙方的戰爭不可避免了！
平心而論，在蒙古與花剌子模發生交往的初期，成吉思汗是從友好的願望出發，希望建立和平通商的關係。即使摩訶末數次挑釁，成吉思汗都是一忍再忍，一讓再讓。但是摩訶末一錯再錯，不自量力，反把成吉思汗的忍讓視為軟弱可欺，終於導致了大戰爆發。成吉思汗出兵，向來注意要師出有名，這次是真正的理直氣壯。當然，此後戰爭性質發生變化，那就是另一回事了。
成吉思汗準備西征，行前委任末弟帖木格·斡惕赤斤留守大營，統治後方；皇後孛兒帖留守大宮殿（斡耳朵），同時，還作出了另一項重要決定：確立窩闊台為大汗繼承人。《秘史》對此事詳加敘述，極其生動。
這個問題最初是由聰明的也遂皇後提出的，她說：“可汗要越過高山，渡過大河，將要踏上萬裏征途，平定眾多的國家。生在這個世界上的人沒有長生不老的，萬一大樹般的禦體傾倒，像亂麻一樣的民眾由誰治理？像頂柱般的禦體一倒，像麻雀群般的民眾要誰來管？在皇子之中，讓誰當可汗？諸子諸弟、眾多的臣民以及我們軟弱愚昧的婦女也知道此事吧？”成吉思汗說：“雖是婦女，也遂的話很對。”便先問術赤的意見：“你是我的長子，你的意思怎樣？”術赤還沒有回答，次子察合台便搶先說道：“父親問術赤，是不是有意立他？他是蔑兒乞種帶來的，我們怎能受他管？”術赤大怒，起身揪住察合台的衣領，要出去和他比賽射箭，以定高下。於是兄弟二人互揪衣領，各不相讓。
這時博爾術、木華黎二人連忙上前，盡力勸解。成吉思汗則默默地坐著，不發一言。
擔任察合台輔佐的闊闊搠思，以王傅的身份，責備察合台說：“當你未生時，天下擾擾，互相攻劫，人不安生。所以你的賢明母親不幸被擄。你這麼說，豈不令你賢明的母親酥油般的慈心都冰冷了，奶子一般的好心都凍結了！”他曆數孛兒帖含辛茹苦、撫養子女的事跡，指出：“我們賢明的可敦，你們的母親，如日般的明，如海般的深。你怎麼可以這般說？”
至此，處事穩健的成吉思汗才開口對察合台說：“你不可以這麼說術赤。在我的諸子中，他最年長，今後不可再那麼說。”
察合台也冷靜下來，表示接受批評，然後微笑著說：“術赤的氣力和技能，用不著爭。諸子中我與術赤二人最長，願與術赤並力，為父效命。誰要退避，就請受戮。窩闊台為人敦厚，可承大業。”
成吉思汗再逐一問過術赤、察合台、拖雷，三人皆同意以窩闊台為繼承人，於是大事就這樣定下了。
當然，有人懷疑此事發生的時間和地點與史不合，我們也不必深究。事實上成吉思汗確實曾在進攻玉龍傑赤時命令窩闊台指揮他的兩位哥哥，其中隱含著將他當作汗位繼承人的意思。
接著成吉思汗召開忽勒裏台，研究西征的準備工作，並做出了一係列戰略決定。
當時，蒙古攻金，九年未果；西夏拒不出兵支援，陰有叛心；而花剌子模殺使臣、屠商隊、無理侵占西遼故土突厥斯坦，在三大矛盾中最為突出，摩訶末的氣焰也最為囂張，所以決定先解決花剌子模這個主要矛盾。而且當時花剌子模與黑衣大食矛盾重重，花剌子模貌似強大，但其國土多為新征服地區，統治基礎尚不穩固；帝後有隙，將領驕縱；人種混雜，凝聚力弱；民族和宗教矛盾突出，因而最容易突破。遂決定將戰略重點轉移，以主力西征花剌子模；而讓木華黎繼續攻金；對西夏則采取圍而不打，監視動向為主的策略。
在西征花剌子模的戰略部署上，根據路途遙遠，懸師萬裏、情況不熟的實際，絕不能打曠日持久的消耗戰，必須用奇襲戰、速決戰，一舉全殲，故其作戰指導思想與攻金大異其趣。這也體現了成吉思汗軍事思想的靈活性。
在作戰準備上，成吉思汗總結攻金戰爭經驗，進一步改進部隊編製、裝備，廣泛動員蒙古及各地兵員。參加作戰的除蒙古騎兵外，還有鐵察、畏兀兒、阿力麻裏、哈剌魯、契丹和黑契丹等部隊，漢人部隊以炮工兵為主。成吉思汗特別重視炮兵和攻城器械，命令大批技師、工匠隨征，並製造了大量的投擲器、投石器、傾城器、火焰發射器、弩炮等等。另外還令每個戰士攜帶三四匹從馬（預備馬）、兩套武器，並配備了軍醫、軍需等。
一切準備就緒，成吉思汗向耶律楚材請教出發的吉日。因為當時蒙古人信仰多神崇拜的原始宗教———薩滿教，相信萬物有靈，尤其信奉至高無上、力量無窮的“長生天”。因此對耶律楚材的占星術非常相信。實際上，耶律楚材也正要依靠他的占星術來達到減少殺伐、推行儒術的目的。當成吉思汗要他選擇出發的吉日時，他感到西征已不可避免，於是對成吉思汗說：“我昨晚觀看星相，知道有殺伐在即，隨即占了一卦，以已卯年最為吉利。”成吉思汗沉思片刻，說：“已卯就是明年了？”耶律楚材說：“正是。”
1219年夏天，成吉思汗在也兒的石河畔舉行了盛大的出師動員大會，來自蒙古帝國各地的各民族軍隊會聚一起，場麵極為盛大壯觀，耶律楚材有詩讚曰：
車帳如雲，將士如雨；
牛馬被野，兵甲輝天；
遠望煙火，連營萬裏。
成吉思汗遠征軍於1219年6月從也兒的石河畔誓師出發，浩浩蕩蕩前進。關於這次西征，雙方的兵力常常被史家大事誇張，而且越舊的記錄，誇張越大。如吉本《羅馬衰亡史》說蒙古西征軍有七十萬人之多，還有的稱之為“黃禍”。其實蒙古本部基本兵力不過十三萬人左右，此次出征除留守部隊、撥給木華黎伐金的部隊之外，最多不過十萬人。加上其他附庸部族，總數不會超過二十三萬人，有的甚至估計為十五萬人。但蒙古軍每破一城，便征發青壯年補充，故其軍隊總數有擴大的趨勢。花剌子模的軍隊，各史都說有四十萬人，也有所誇張。
成吉思汗入侵花剌子模的戰爭，曆時5年，大體可分四個階段。第一階段，1219年9月至1222年4月，主要進行河中戰役；第二階段，1220年3月至12月，追殲摩訶末，並打開俄羅斯大門；第三階段，1221年夏至11月，以申河戰役為中心，追殲劄蘭丁；第四階段，1220年秋之後，攻占各城，平定叛亂，鞏固地方，休整部隊，設置各地地方官達魯花赤。遠征軍主力於1225年2月班師回朝。
成吉思汗西征花剌子模的主要戰役是河中戰役。河中指錫爾河、阿姆河兩河中間的地區，西遼始帝耶律大石曾在撒馬耳幹設立河中府。摩訶末吞並河中後，又在撒馬耳幹建設新都，成為全國軍事、政治、經濟、文化中心。
成吉思汗在大軍進入花剌子模境內後，即令察合台和窩闊台到錫爾河畔主攻訛答剌，但訛答剌堅城固守，數月未克。摩訶末便靜觀不動，企圖進一步判明成吉思汗的主攻方向和戰略意圖。成吉思汗改變策略，命令者別率部進出於花剌子模南方的阿姆河上遊地區，發動強大的佯攻。於是摩訶末便不斷收到南方傳來的告急戰報。摩訶末判斷錯誤，將者別率領的騎兵誤認為是蒙古軍的主力，害怕蒙古軍切斷自己與戰略資源基地阿富汗、呼羅珊的聯係，於是便急忙派出戰略預備隊，去對付者別的佯動部隊，去解救他所認為的“要害”去了。