但成吉思汗並不想用二十萬大軍進攻一座邊城，當全軍集中後，他立刻分兵四路，分頭前進：第一路由察合台、窩闊台率領，留攻訛答剌城；第二路由術赤率領向氈的和養吉幹進軍；第三路由若幹將領率領，向忽氈和別納客忒方向進軍。他們的任務是從左右兩翼攻取錫爾河畔的各個城市，掃蕩花剌子模的邊界。第四路即成吉思汗的中軍，由成吉思汗及其幼子拖雷率領，直指不花刺城。花刺子模的新都撒麻耳幹在不花刺以東，舊都玉龍傑赤在不花刺西北。國王駐新都，母後禿兒罕哈敦駐舊都。成占思汗首戰的目標是攻取訛答剌等邊界城市，自率中軍進攻不花剌，目的在於避實擊虛，從中間突破，切斷花剌子模新舊二都之間的聯係。
留攻訛答刺的蒙古軍隊從四麵八方攻城，守軍也頑強不屈，一次又一次打退了蒙古軍隊的進攻，雙方在訛答刺廝殺了5個月。最後，訛答刺軍民陷入絕境，援軍將領哈剌察建議海兒汗向蒙古投降，把城市獻給蒙古人，但海兒汗十分清楚，他是這場戰亂的肇禍人，他不能指望蒙古人澆他不死。蒙古人將訛答刺城包圍得水泄不通，海兒汗也沒有逃生之路，因此他主張竭盡全力繼續戰鬥，不同意締結和約。
哈刺察見海兒汗不肯投降，也不便深勸。為了保全性命，他當天夜裏就率領本部人馬離開了訛答刺城，企圖溜之大吉。蒙古軍抓住了他，將他帶去見察合台、窩闊台二王。察合台、窩闊台對他進行了審訊，從他嘴裏了解了城內守軍的情況，然後向哈刺察及其部下宣布：“你們不忠於自己的主子，盡管由於過去的恩惠，他要求你們忠於他。因此，我們也不能指望你們的效忠。”為了維護主奴關係和君臣關係，察合台、窩闊台下令把這批動搖變節的人統統殺掉了。
隨後不久，蒙軍攻下了訛答刺城，城裏的百姓像綿羊一樣全部被趕出城，蒙古人則大肆劫掠。海兒汗率領兩萬名好漢和勇士退守內堡，決定進行殊死的反抗。他們視死如歸，在互相訣別後，一次衝出五十人，拿身子去拚刀槍。察合台、窩闊台下令活捉海兒汗，不要在戰鬥中殺死他。蒙古軍將士遵守這一命令，這反倒給海兒汗提供了堅持戰鬥的機會。最後隻剩下他一個人了，察合台、窩闊台將他俘獲送給成吉思汗處理。後來成吉思汗在撒麻耳幹郊外的離宮闊克撒萊用熔化的銀液灌進他的耳朵和眼睛，以示對貪財者的懲罰，為被殺害的商人報仇。
訛答剌的內堡和城池被夷為平川，然後蒙古人離開。從此，這座錫爾河的曆史名城變成了一片廢墟。
皇子術赤是負責進攻氈的和養吉幹的蒙軍統帥。術赤的軍隊首先來到氈的州內、位於錫爾河畔的速格納黑城。此城又譯作“昔格納黑”，其遺址今名蘇納克庫爾幹，在今哈薩克圖門阿魯克郵站以北十八公裏處。他派哈散哈隻帶一個使團去招諭速格納黑城居民。“哈散哈隻”又譯“忽辛·哈隻”，即在班朱尼湖畔投靠成吉思汗的花刺子模商人哈散納。因為哈散哈隻，與當地人相熟，又是他們的同胞，術赤便命他去勸告這一帶的居民不要進行抵抗。號召他們投降，讓他們保全生命財產。但當他前往速格納黑時，他剛剛傳達完自己的使命，還沒有來得及以同胞的身份提出勸告，一些城民就殺死了他。術赤得知這一消息後，怒火中燒，他命士卒從早到晚輪番作戰。軍士奉命連攻七天，襲取了速格納黑城。術赤將這個地區交給被殺死的哈散哈隻的兒子管轄，讓他去召集仍在窮鄉僻壤的殘存者。
蒙軍從該地繼續前進，攻占了位於錫爾河下遊、速格納黑與氈的之間的兩座城市訛跡邗和巴耳赤邗。由於那裏的百姓沒有進行大規模的抵抗，所以蒙軍也沒有實行大屠殺。
有關這些戰事的消息傳到氈的，摩訶末派去防守那個地區的最高統將忽都魯汗如驚弓之鳥，三十六計走為上，他乘夜間渡過錫爾河，橫越沙漠地帶，跑到花刺子模舊都玉龍傑赤去了。守將和軍隊的逃走為術赤和平占領氈的創造了條件，為此他派成帖木兒帶著使團到氈的去招降居民，勸他們停止敵對行動。
1220年4月21日，術赤兵臨氈的城下。將士們迅速填塞城壕，架設撞城器、射石機和雲梯。城內的居民，除緊閉城門，像節日的觀眾那樣坐在城頭和城垛上外，沒有做戰鬥準備。因為大部分市民從來沒有戰爭經驗，他們對蒙古人的活動感到驚訝，當蒙古人造好橋，架上雲梯發動攻擊時，氈的人才被迫投入戰鬥。他們懷著恐懼心情去發動一架投石機，但由於他們不了解投石機的使用方法，發射出的石塊不是飛向敵人，而是落在了地麵，恰好砸碎了那台投石機的鐵環。正當城頭的百姓們亂作一團時，蒙古人已從四麵八方爬上了城牆，很快就打開了城門，大隊蒙古兵開入氈的城中。雙方無一人傷亡。蒙軍把居民趕到城外，他們強迫居民在郊外停留九天九夜，蒙軍將士則在城內劫掠。然後，他們派阿裏火者管理氈的。阿裏火者出身於不花剌的下層土著，早在成吉思汗興起之前就歸附了成吉思汗，後來又作為第一次出使花刺子模的使團首領之一見到了摩訶末。