公元1219年，成吉思汗已经征服了西辽，将西辽的领土纳入了自己的版图，蒙古也与花剌子模接壤了。当年秋天，成吉思汗集结20万大军，准备进攻花剌子模。此时摩诃末手中有40万正规军两倍于蒙古军队，因此依然自信满满。成吉思汗第一战便对准了讹答剌城，劫掠了城池周围的百姓，将讹答剌城变成了孤城。随后凭借汉族工匠修建的攻城器械，成吉思汗攻破了城池，活捉了守将哈只儿汗。成吉思汗命令屠城，并下令让工匠融化银器，将银液灌入哈只儿汗的口中，将他折磨致死，作为对他杀害蒙古商队的严厉惩罚。在这之后，蒙古军队势如破竹，先后攻破了新都撒麻尔干（今乌兹别克斯坦的撒马尔罕城）和旧都玉龙杰赤（今土库曼斯坦的库尼亚-乌尔根奇）并且进行屠城，消灭了花剌子模的大部分军队，给予了这个辉煌帝国毁灭性的打击。
一路逃亡
1220年春，成吉思汗攻破了花剌子模最后一座坚城撒麻尔干。国王摩诃末也开始了自己的逃亡，成吉思汗马上派出得力干将哲别和速不台进行追击。摩诃末率领随从一路向西，被迫放弃了一座又一座城池，而身后的追兵也把目标放在摩诃末身上，并不恋战，沿途只劫掠必要的物资。摩诃末逃到祃桚答而（今伊朗境内）地区时决定分成两路，自己继续向西逃窜，而令母亲秃儿罕可敦带着他的嫔妃、王子和部分随从，逃到祃桚答而境内的剌儿占和伊剌勒两座堡垒中，哲别和速不台马上分兵攻取了两座堡垒活捉了摩诃末的妻儿老小。但是追击并没有停止，此时的摩诃末已经草木皆兵，内心充满了对蒙古军队的恐慌。当他来到里海海滨城市雷什特市时，当地领主表示可以集结十万军队帮助他抵挡蒙古大军，这让摩诃末内心又燃起了希望。但是当这位领主看到彪悍的蒙古骑兵在城池附近烧杀抢掠时，马上就怂了，没能给摩诃末提供一兵一卒。眼看着最后的救命稻草也没了，摩诃末只能继续逃跑，当他来到可疾云时，他的一个儿子在当地召集了3万军队，希望帮助他反败为胜，但是这时的摩诃末早已被打的失去了信心。没有组织反击，而是继续逃跑。至此摩诃末已经整整逃亡了1500公里，横跨数国。
命亡小岛
在后来的逃跑过程中，他的坐骑被追军射伤使他坠落马下，但由于当时是黑夜，追军没能辨认出他，让他侥幸逃脱。失魂落魄的摩诃末再次逃到里海海滨，这时他的随从几乎都离他而去，孤苦伶仃的摩诃末仅带领数人乘船来到里海上的阿必斯衮岛，在岛上的他更是如同惊弓之鸟。当听说追兵正在建造船只的消息时，他彻底绝望了，1220年年底，他因惊吓生病而病死在小岛之上。哲别和速不台也将摩诃末死亡的消息带回了蒙古。但是成吉思汗仍不解气，下令处死摩诃末的几名幼子，将他的妃嫔和女儿赏赐给手下的将领。就这样曾经强大无比的花剌子模帝国彻底灭亡了。
