在"范延堡之战"发生前，成吉思汗的西征进度已经占领了花剌子模的大部分地区，而住在新都撒马尔罕的花剌子模国王摩诃末和王子札兰丁因为不敌蒙古军，只好逃到一座小岛上。但摩诃末病逝后，王子札兰丁回到旧都玉龙杰赤。由于驻扎在玉龙杰赤的将领担心王子过来是为了夺去他的权力，于是千方百计赶走了札兰丁。
札兰丁后来去到了哥疾宁，组建了一支8万人的军队，此时的玉龙杰赤也被蒙古军攻陷。他为了一洗国耻，与蒙古大断事官失吉忽秃忽进行了一场军事较量。失吉忽秃忽只有3万人的军队，自然不是札兰丁的对手，所以被打得落荒而逃。这也是花剌子模首次赢了蒙古军，所以极大的鼓舞了花剌子模全国上下的士气。
但蒙古军这边的成吉思汗就因为这件事不开心，毕竟蒙古军打胜仗居多，这场战争的失败让他觉得很没面子，于是他亲自带兵前去攻打哥疾宁。而这路上就经过了范延堡城。如果花剌子模的王子札兰丁没有打败蒙古军，当年的范延堡城抵抗就不会那么严重。加上范延堡城的城墙为石头所建，结构上相当坚固。当时的蒙古军想拿下这里，也不是一件轻而易举的事情。
连日的消耗战，蒙古军都被抵挡在了城墙之下，这让蒙古军的士气渐渐跌落。成吉思汗正为此想破了脑壳，前线却忽然传来他孙子木阿秃干阵亡的消息。木阿秃干是成吉思汗最疼爱的孙子，成吉思汗对他寄予了很高的希望。然而这个消息传到了成吉思汗耳边，他自然是悲痛欲绝，抱着孙子的尸首躲在房间里，呆了整整一天。
