Cengiz Han'ın faaliyetlerinden rahatsızlık duyan komşu ülkeler, yakınlarındaki bu tehdidin ne olduğunu anlamaya çalışıyorlardı. Bunlardan biri de Harzemşah Hanlığı'ydı. Hükümdar Alaaddin muhafazid Harzemşah, Cengiz Han'ın durumunu inceletmek üzere bölgeye bir elçilik heyeti göndermişti. Cengiz Han, elçileri kabul etmiş, görüşmeler yapmış ve o da Harzemşah'a kendi elçilerini göndermişti. Bir anlaşma çerçevesinde hazırlanmış olan Moğol heyeti, Harzemşah devletinin sınırları içinde kalan Otrar kentinde 1218 yılında saldırıya uğrayınca Cengiz Han, konula ilgili kişileri cezalandırmak istemişti. Onun gözünde suçlu olan ise Otrar kentinin vahşiydi ve onun kendisine teslim edilmesini istedi. Adı Kayır Han olan Otrar valisini, Cengiz Han'a teslim etmeye niyeti olmayan Alaaddin muhafazid, Cengiz Han'ın teslim teklifini getiren elçilerini öldürtmüştü. Bu davranış Harzemşah devleti için sonun başlangıcı olmuştu.

Cengiz Han'ın, Harzemşahlardan önce halletmesi gereken başka kabileler vardı ve bunların başında Güçlük Han'ın elinde bulunan Kara Hıtay kabilesi vardı. Bu kabilenin halledilmesi için Cengiz Han komutanlarından Cebe Noyan'ı görevlendirmişti. Moğolların gücünden ve şiddetinden korkan Güçlük Han, korku içinde Kaşgar bölgesine kaçmaya çalıştı; ama Moğol öncüleri onu Sarı Göl bölgesinde yakalayıp öldürmeyi başardı.

Moğolların hareketlerinden korkan Alaaddin muhafazid de korku içindeydi ve savunma hazırlıklarına girişmeye başlamıştı. Kalelerini güçlendirmeye çalışıyordu. Kendisi de Moğollar, ulaşamaz düşüncesi ile dağlık bölgeye çekilmişti. Ancak Moğol ordusu kanlı bir fırtına gibi bölgeye girdi. Bütün kentleri ve kaleleri vahşi ve acımasızca ele geçirdi. Yakıp yıktı, talan etti. 1220 yılında Otrar kenti Moğolların kuşatması altındaydı ve kuşatma beklediğinden uzun sürünce Cengiz Han çocukları Ögeday ile Çağatay'ı kuşatmanın başında komutan olarak bırakarak Buhara'ya doğru Moğol ordusunun geri kalanı ile hareket etti.

Yol üzerinde bulunan Zernuk Kalesi, savaşmadan Cengiz Han'a teslim olmuştu ve Cengiz Han, bu kaleye Gu-Balık ismini koydu. Cengiz Han'ın ordusunun geçiş bölgesinde olan Nur kenti de korku içindeydi ve Cengiz Han'ın hışmına uğramamak için onlar da savaşmadan teslim olmayı seçmişti.

Moğollar Cengiz Han komutasında Buhara'yı kuşattığında tarih 1220 yılını gösteriyordu. Bu sırada Buhara kentinin ordusu Moğollar karşısında hiç savaşa girmeden geri çekilmeyi tercih etmiş ve Horasan bölgesine gitmişti. Savunmasız kalan kente giren Moğollar taş üstünde taş kalmayacak şekilde kenti yağmalamış, yakıp yıkmıştı. Diğer yandan Ortar kentinin kuşatması beş ay kadar sürmüştü, sonrasında bu kent de Moğollara teslim olmak zorunda kaldı. Cengiz Han, vali tarafından öldürülen elçilerinin intikdıbını çok ağır bir şekilde ödetmişti. Valinin ağzından içeri eritilmiş gümüş dökülmüş ve vali bu şekilde acılar içinde bırakılarak öldürülmüştü.