不久，塞尔柱王朝的君主桑贾尔发动了对葛逻禄人的攻击。葛逻禄人向耶律大石求援。机会终于到来。耶律大石写信要桑贾尔放弃进攻。桑贾尔反而来信吹嘘自己的军队无所不能。耶律大石随后准备发动进攻。
这是耶律大石西进中最大的一场战役，也是震惊世界的一场战役。在西进的路途中，耶律大石从不轻易开启大的战役。但这一次，为了一个强大的帝国稳立在西部，他要集结所有力量打一场硬仗。
康国八年（1141年），激战在萨末鞬以北的卡特万展开。桑贾尔有十万多骑兵，兵力远超西辽，但耶律大石毫不畏惧。两军相望两里许。面对敌方骑兵，耶律大石鼓励将士："彼军虽多而无谋，攻之，则首尾不顾，我师必胜。"耶律大石指挥若定，分左中右三路军马强攻敌军，迫使桑贾尔军队首尾不顾，全军溃败，桑贾尔本人也向西逃跑。塞尔柱王朝的势力从此退出河中地区。这就是中亚史上著名的卡特万会战。
卡特万会战
