模帝國的人種也是很複雜的，既有來自城市與農村的伊朗族塔吉克人，也有來自軍隊的突厥人，並不是一個統一的民族，因此基礎也不會穩固。不像從前塞爾柱人，建立在一個信仰伊斯蘭教的突厥氏族的基礎之上，因此能夠遵守阿答別的封建軍事制度。花剌子模王國是從塞爾柱族高階官吏的一個門宦中分離出來的，後來並沒有一個強大的氏族作後盾。花剌子模國本土疆域有限，因此無法建立像土庫曼那樣的完整而堅固的封建制國家。摩訶末計程車兵全部是從吉爾吉斯草原上的古斯或康裡部落中招募來的僱傭兵，這些士兵根本沒有效忠摩訶末之心，其中的大部分人總在想著背叛花剌子模帝國，成為成吉思汗大家庭的一員。而且，這個蘇丹家庭中也充滿了仇恨，他的母親禿兒罕可敦一向面目可憎，她不但不喜歡摩訶末的兒子札闌丁，而且常常虐待這個王室的惟一繼承人。花剌子模王室即將傾覆，蘇丹摩訶末的家庭也面臨著分裂。
要想解決這些不協調和不一致，只能依靠宗教的力量，用伊斯蘭教教義的約束給他們以統一性和凝聚力。花剌子模國的摩訶末是塞爾柱族酋長的繼承人，他總是以桑扎爾自比，因此他肩負著相當重要的責任，只要他宣佈自己是伊斯蘭教的代表，就可以號召信徒發起“聖戰”，以反對那些佛教或景教的蒙古人，也就是異教徒們。他希望恢復大塞爾柱人的事業，像他們一樣成為伊斯蘭的蘇丹。但是，他實在愚蠢至極，他同巴格達的哈里發教廷之間產生了強烈的摩擦，以至於在公元1217年時出兵攻打哈里發教廷。為此，哈里發納昔兒（公元1180年～1225年在位）把摩訶末當作自己最兇惡的敵人，他寧願向蒙古人投降也不願意同花剌子模和解。蘇丹與哈里發之間的這種不共戴天的仇恨，使得穆斯林世介面對蒙古人的侵略時，顯得十分軟弱無力、不堪一擊。
成吉思汗同花剌子模人的決裂，是下面的原因造成的。成吉思汗原本是希望同花剌子模帝國建立一種正常的商業與政治關係。公元1218年，蒙古帝國派來了一個商隊，商隊成員中除了蒙古使者兀忽納外都是穆斯林教徒。當商隊走到花剌子模帝國在錫爾河中游的邊垂兀提剌耳時，被花剌子模總督示難赤（即“以哈兒罕”）拘留，他們將商隊的財物洗劫一空，還殺死了商隊的一百多個成員。成吉思汗向花剌子模帝國提出了賠償的要求，但未能得到滿足。在這種情況下，成吉思汗準備用武力解決問題。公元1219年夏天，成吉思汗早早將蒙古軍集中在額爾齊斯河上游一帶。到了秋季，成吉思汗來到巴爾哈什湖東南的海押立。當地的葛邏祿部國王阿思蘭汗已經歸順了成吉思汗，阿歷麻裡的新國王速納特勤和回紇國王亦都護巴兒術也率領自己的人馬加入了成吉思汗的陣營。據估計，當時蒙古軍隊的人數約為15萬至20萬，在數字上顯然無法同花剌子模軍隊相比，但蒙古軍隊紀律更為嚴明，同軍師的配合也更為協調一致。花剌子模帝國儘管在兵力上佔優勢，但蘇丹摩訶末把他的軍隊分配在了錫爾河防線與阿姆河地區各堡壘，這樣就使得他們在每一個據點上的人數並不多。成吉思汗取道錫爾河中游兀提剌爾附近進入花剌子模帝國，之後，蒙古大軍便兵分幾路進攻。由成吉思汗的兩個兒子察合臺與窩闊臺率領的蒙古軍隊也進入了這一地區，並經過長期的圍困將其佔領。由成吉思汗的長子朮赤率領的另一支軍隊則沿錫爾河向南，攻佔了昔格納黑（在今突厥斯坦的對面）與忽氈（在今錫爾河左岸塔斯－布格特附近）。另有五千蒙古精兵則向錫爾河上游進軍，在佔據了別納客忒（塔什干西）之後將忽氈城圍困，該城督軍帖木兒蔑裡克經過堅守之後看到大勢已去，便乘一艘小船順著錫爾河逃了出去。儘管帖木兒蔑裡克也是一名勇士，但關鍵時刻他選擇了保全自己。正是由於這場戰鬥，巴托爾德認為，穆斯林中不乏英雄與勇士，但個人英雄主義行為導致他們只顧自己不顧大局，與其相比，成吉思汗領導下的蒙古人則是一支具有較強的組織性、紀律性的軍隊，正是這些品質使蒙古人成為最後的勝利者。成吉思汗則和最小的兒子拖雷率領大部分人馬向布哈拉進發，並於公元1220年2月到達目的地，包圍了那座城市。守城的突厥軍企圖衝破包圍殺出城去，但最終沒有成功，反被蒙古人殺得七零八落，整個城市變成了一個大屠宰場。公元1220年2月1日（另說16日），城池被破，在城內避難的四百多名守城軍士全部被殺，滿城的居民不得不向敵人投降。當然，居民們不可避免地遭受了搶劫、虐待等種種粗暴野蠻的待遇，最後一場大火將整個城市完全毀滅。那些曾經抵抗成吉思汗、認為他的作法是暴力與褻瀆神靈