诃末四处逃亡，最后逃到里海的一座小岛上，于1220年底病死在那里。
摩诃末死后，他的儿子札兰丁即位，札兰丁是个很坚决的抵抗者。他以旧都玉龙杰赤为中心，布置军队，防御蒙古军的进攻。但由于内部不和，札兰丁率少数部队离开玉龙杰赤。1221年初，数路蒙古军合于玉龙杰赤城下，开始了长达五个月的围攻。守城军民终于力竭请降，蒙古军入城后纵火焚烧房屋，又屠杀居民，最后决阿母河水灌城。
札兰丁从玉龙杰赤出走后，与蒙古军边战边退，最后退至自己原来的封地哥疾宁。在这里先后有两支军队共九万余人前来归附他，声势大振。成吉思汗闻讯，派兵三万前来攻打，被札兰丁打得大败。但札兰丁的军队内部又发生了纠纷，将领们纷纷率部离去，札兰丁又一次变得势单力孤。这时，成吉思汗率大军赶来，札兰丁只好再次逃跑，蒙古军穷追不舍。最后札兰丁逃人印度。蒙古军本拟追入印度，但由于气候炎热，只好退兵。强大的花剌子模就这样灭亡了。
成吉思汗率军与札兰丁激战的同时，哲别所率的蒙古军进入了钦察草原（今波罗夫赤草原）。生活在该地的钦察人向南斡罗思（今俄罗斯）诸大公求援。最后以乞瓦（今乌克兰基辅）大公罗曼诺维赤为盟主，组成了