此后屈出律自立为帝，篡夺了西辽政权，并尊奉岳父耶律直鲁古为太上皇，表面上很是尊敬，"朝夕敬问起居"，对于西辽国号、年号和制度也宣布不加改变，其实都是利用耶律直鲁古的身份来达成统治西辽的目的。
宋嘉定六年、蒙古太祖八年、金贞佑元年、西辽天禧三十六年（1213年），名为太上皇、实际上是高级囚徒的耶律直鲁古在愤懑忧虑中死去，西辽耶律氏帝系断绝。屈出律给岳父上庙号"襄宗"，由于是实际上的亡国之主，所以后世史书上称耶律直鲁古为西辽末帝。
西辽天禧三十八年（1215年），因为残暴对待当地民众而遭到越来越激烈的反抗，不能在当地立足的西辽僭主屈出律被迫把西辽国都从虎思斡耳朵迁往哈失哈儿城（今喀什）。
宋嘉定十一年、蒙古太祖十三年、金兴定二年、西辽天禧四十一年（1218年），蒙古大军西征花剌子模，途中分兵一支，由大将哲别率领南下哈失哈儿城，讨伐当年的手下败将屈出律。当地各族百姓多年来受制于屈出律的残暴统治，于是对前来征讨屈出律的蒙古大军热烈欢迎并纷纷出兵协助，屈出律众叛亲离、不敢应战，弃守哈失哈儿城逃往巴达克山谷（今阿富汗境）。蒙古大军不便进入崎岖山谷，于是向当地山民悬赏擒拿屈出律，有拿获者免除后续所有应征劳役。重赏之下，屈出律及其同党被巴达克山谷中的山民联合搜捕擒获，交予蒙古大军，哲别下令在军前处死屈出律，以为篡位者戒。之后蒙古军先后进入哈失哈儿城及虎思斡耳朵等西辽重镇，雄踞西域八十余年的西辽王朝至此灭亡，一代英主耶律大石和他一手创立的喀喇契丹（西辽）终究逃不过兴亡成败的规律，消逝在不断奔腾的历史长河中。
