到了你沙不尔，并向当地权贵们派出了招降使者，向表示归附的人们发放了成吉思汗诏敕的副本。哲别、速不台分兵追袭。速不台军经徒思（今伊朗霍腊散省马什哈德北）、哈布商（今霍腊散省古昌）、担寒（今伊朗马赞德兰省达姆甘）、西模娘（今伊朗德黑兰省塞姆南），至刺夷（今伊朗德黑兰之南）；哲别经志费因（今伊朗霍腊散省札哈台），进入杩拶答尔（今伊朗马赞德兰），经剌夷尾追摩诃末至哈马丹（今伊朗西部哈马丹）。摩诃末在哲别率到来之前，离开哈马丹又转匿于可疾云附近诸堡。蒙古军的步步紧追，使他无法在任何一个地方安身。这期间，蒙古军曾与摩诃末军遭遇，由于他们不知道那是摩诃末的队伍，虽射伤了驮载重物的马，却使摩诃末本人得以逃脱。最后，他逃到了宽甸吉思海（里海）中的一个岛上。他在群岛中转来转去，蒙古军没有找到他，却袭击了他的后妃和金库所在的堡寨，夺得了他的金库，俘虏了他的后妃，杀死了他的儿子。1220年底，摩诃末在悲痛与惶恐中死于海岛。死前，传位于其子札兰丁。
当摩诃末撤离阿姆河防线时，其母秃儿罕哈敦也撤离首都玉龙杰赤逃往杩拶答尔。后来，追击摩诃末的蒙古军围困了她栖身的堡寨，守兵坚持四个月后，因寨中无水出降，秃儿