到了1220年秋季，蒙古軍已經盡占河中地區，隨即進取花剌子模舊都玉龍傑赤，經過長期圍困後，將其攻陷。
鐵木真恨摩訶末入骨，還在圍攻薩末鞬的時候，就派遣哲別、速不台等將率領數萬精騎追殺那個逃亡蘇丹。蒙古人在後麵一路追，摩訶末在前麵狼狽逃竄，比當初的屈出律還要淒慘。不過他也算福大命大，最終也沒有淪落為蒙古人的俘虜，而是在當年年底逃到裏海一個小島上，隨即就病死了。
想當年摩訶末的老爹特克什臨終之際，曾經告誡兒子不要和西遼菊兒汗打仗，因為“他是一道其後有可怕敵人的長城”。可惜摩訶末不聽勸，和屈出律聯手把那座長城推倒了，終於“可怕敵人”從蒙古草原上洶湧殺來，覆滅了好不容易才崛起的花剌子模帝國。不過摩訶末的死並不意味著花剌子模的滅亡，他的繼承人劄蘭丁又繼續奮戰了很多年，直到1231年才兵敗逃亡到今天土耳其東部的深山中，被當地庫爾德人殺死。
至此，花剌子模這個曾經風光一時的中亞大國，被蒙古人摧枯拉朽，徹底滅亡。
還是繼續來說西遼帝國，這個帝國自屈出律被殺後可謂名實俱亡，那麼它轄下的土地又歸了誰人呢？
鐵木真第一次西征就到1222年秋季為止，因為聽說西夏有不穩的動向而班師東歸。回到蒙古以後，他把所統轄的廣闊土地賞賜諸子——這些土地即包括西遼的全部和花剌子模的大部分疆域。
第四子拖雷受封蒙古本土；第三子窩闊台受封原西遼北境和東境，其中心地區就是當年耶律大石登基稱帝的葉密立城；第二子察合台受封西遼西境與河中地區；長子術赤受封花剌子模故地。
就這樣，輝煌一時的西遼帝國滅亡了，而他的敵人也瞬間化為飛灰，大半個亞洲都淪為蒙古軍鐵蹄下的煙塵。
當耶律楚材跟隨鐵木真西征，來到中亞以後，他不僅僅跟隨李世昌學習契丹文字，也詳細地打聽了從耶律大石建立西遼，直到末帝直魯古覆亡的史事，兩個契丹人，一個從本土而來，一個居住在西遼故地，都是失去祖國的遺民，相互間一定有太多太多的感慨和哀傷要傾吐吧。
於是耶律楚材寫下一首五言絕句，以讚頌和悼念西遼帝國——
後遼興大石，
西域統龜茲，
萬裏威聲震，
百年名教垂。
在詩歌的標題中，作者注解道：“大石林牙……克西域數十國，幅員數萬裏，傳數主，凡百餘年，頗尚文教，西域至今思之。”
而伴隨著西遼帝國的滅亡，契丹這個古老民族也逐漸在曆史長河中銷聲匿跡，融入到其他民族中去了。在蒙古人的統治下，按照征服先後將人民分為四個等級，即最高貴的蒙古人、次等的色目人、第三等的漢人和最下等的南人。所謂色目人，乃是指蒙古大軍數次西征所征服的民族，主體為回鶻人、突厥人，但是也包括跟隨耶律大石遷居的漢人、奚人、渤海人和契丹人；所謂漢人，是指原金朝統治下的百姓，既包括北宋的遺民，也包括女真人和被女真族所征服的契丹人、奚人、渤海人。就這樣，契丹民族在西的變成了色目人，逐漸融入到回鶻、突厥諸部中去，在東的則演變成“漢人”了。
原本要在中原地區或者中亞細亞各民族中區分出契丹人，是很容易的事情。來自草原和密林的北方遊牧民族、漁獵民族男子大多有剃發的習慣——女真人是剃去前額的頭發，在腦後紮辮子；蒙古人剃得少，僅僅刮掉劉海，在兩側耳際紮辮子。隻有契丹人的剃發樣式最奇怪，是剃光頭頂的毛發，留下四周一圈。