Монголы зарубили тысячи пекинцев Старикам, пытавшимся защитить своих родственников, перерезали горло, женщин швыряли на повозки, полные награбленного добра. В течение месяца целые районы были объяты пожаром. Этот поход еще не привел к захвату территории Китая. Взяв огромную добычу и много пленных, чингисхановские полчища ушли из Китая. Весть о китайском походе Чингисхана и о взятии им Пекина породила массу тревожных слухов в Средней Азии.
Чтобы проверить слухи и составить подлинное представление о возможном своем противнике, глава Хорезмского государства хорезмшах Мухаммед отправил в Монголию одно за другим два посольства. Через некоторое время Чингисхан направил ответное посольство, во главе которого был поставлен хорезмский купец Махмуд Ялавач, находившийся на службе у Чингисхана. Посольство Чингисхана застало хорезмшаха в Бухаре, где и было им принято.
В 1218 году Чингисхан направил в столицу Хорезмского государства Ургенч новый посольский караван с дипломатическими и торговыми целями. Однако в дальнейшем отношения между Чингисханом и хорезмшахом обострились и вылились в вооруженную борьбу.
В 1218 году монгольские войска заняли Восточный Туркестан и Семиречье. Техническое оснащение войска Чингисхана для своего времени было довольно совершенным. Наряду с конницей и пехотой в монгольском войске имелось много осадных стенобитных и камнеметных машин. У Чингисхана были также метательные снаряды, бросавшие глиняные сосуды с горючей жидкостью, в состав которой входила нефть.
Вместе с тем Чингисхан проводил в Средней Азии испытанную им в войне с Китаем политику истребления мирного населения городов и селений в ответ на малейшую попытку дать отпор и обращал в рабство ремесленников.
Зимой 1219/1220 года Чингисхан во главе основных сил двинулся в глубь Мавераннахра к Бухаре. Захватив Бухару, Чингисхан отдал этот богатый и культурный город на разграбление своим воинам.
Все персидские хроники пишут, что разграбление Бухары было чудовищным святотатством, в котором проявилось ужасающее презрение монголов к побежденным, их религии и культуре. Они рассказывают, что монгольские всадники оскверняли святые места, выбрасывали в нечистоты священные книги корана, и что хан ворвался в главную мечеть, приняв ее за дворец шаха. Перед повергнутыми в ужас верующими он верхом на коне бросил своим офицерам, что пора кормить лошадей. Сотни горожан предпочли покончить с собой, чем терпеть издевательства захватчиков. Мужчины убивали своих жен, чтобы над ними не глумился враг. Кади Садр-ад-дин, имам Рох-ад-дин и другие высокопоставленные лица Бухары покончили с собой.
Джувейни обессмертил эту резню, заставив Чингисхана произнести следующие слова: «Я скажу вам, что я — бич Аллаха, и если бы вы не были великими грешниками, Аллах не послал бы меня на ваши головы».
В марте 1220 года монгольскими войсками был занят древний и богатый город Средней Азии Самарканд. После завоевания монголами Самарканд обезлюдел так же сильно, как и Бухара.
Затем Чингисхан начал поход на столицу Хорезма Ургенч. Осада города началась в самом конце 1220 года или в начале 1221-го. Жители проявили подлинную любовь к родному городу, упорно и героически, обороняя его от захватчиков. Только потеряв много тысяч своих воинов, после четырех-пяти-месячной осады войска Чингисхана смогли овладеть столицей Хорезмского государства. Разъяренные победители перебили огромное число горожан, а ремесленников отослали на работы в тыл монгольского войска.
Последним из крупных городов Средней Азии, чье население оказало героическое сопротивление монгольским войскам, был Мерв. Он был взят в 1221 году. В течение четырех суток жители должны были оставить свой город. Монголы выбрали среди них 400 ремесленников и некоторое количество детей, чтобы сделать из них рабов. Остальные были казнены: для этого их распределили по всем воинским частям: каждый воин, принимавший участие в осаде, должен был зарубить мечом от 300 до 400 человек! В окрестностях города десятки тысяч крестьян спрятались в глубине пещер, пытаясь спастись от гигантской бойни, устроенной монголами. Ибн-аль-Асир говорит о 700 000 убитых, в то время как Джувейни, превосходя его в этом страшном подсчете, сообщает, что некий Из-ад-Дин Нассаба «в сопровождении нескольких других провел тринадцать дней и тринадцать ночей, считая людей, убитых в городе. Учитывая только тех, чьи тела были в самом деле найдены, и не считая тех, кто был убит в гротах и пещерах, в деревнях и в пустынных местах, насчитали более 1,3 миллиона убитых».