成吉思汗十二年（1217年），成吉思汗封木华黎为太师、国王，指挥攻金战争，自率主力返回蒙古准备西征。
成吉思汗十三年，遣先锋将领哲别灭西辽屈出律势力，扫清西征障碍。
成吉思汗十四年，以西域花剌子模国杀蒙古商人和使者为由，以军事扩张和掳掠财物为目的，亲率大军约20万分路西征。数年间先后攻破讹答剌（在今锡尔河中游）、布哈拉及撒马尔罕等地。遣哲别、速不台率军追击花剌子模国王摩诃末，迫其逃至宽田吉思海（今里海）中小岛（后病死）。再命哲别、速不台继续西进，远抵克里米亚半岛；自率一军追击摩诃末之子札兰丁至申河（印度河）。
成吉思汗十九年，班师返漠北。
二十一年，率军10万歼灭西夏军主力（次年西夏灭亡）。成吉思汗正欲集中全力攻金，于二十二年七月十二日（1227年8月25日）在六盘山下清水县（今属甘肃）病逝，年66岁。临终遗嘱：利用宋金世仇借道宋境，联宋灭金。其子窝阔台和拖雷遵此遗策，于窝阔台汗六年（1234）灭金。
领户分封
军队是国家政权的主要组成部分。有兵就有权，兵强则国固。在以征服战争为职业的历史阶段尤其如此。因此，成吉思汗统一蒙古草原后第一件事就是大封功臣、宗室，把在战争中已经实行的千户制进一步完善和制度化，创立了军政合一的千户制，先后任命了一批千户官、万户官和宗室诸王，建立了一个层层隶属、指挥灵活、便于统治、能征善战的军政组织。成吉思汗把占领区的人户编为95个千户，分封给开国功臣和贵戚们，分别进行统治。
《史集》和《蒙古秘史》一一列举了这些千户官的姓名、出身、主要经历以及各千户的组成情况，其中包括78位功臣，10位驸马，有3位驸马共领有10千户，因此当时实际分封的只有88人，这就是蒙古汗国历史上著名的八十八功臣。千户制的建立，标志着部落和氏族制的最后瓦解。这是一种军事、政治、经济三位一体的制度，是蒙古汗国统治体制中最重要的一环。建立特殊功勋的那颜，还被授予种种特权，那颜阶层是成吉思汗“黄金家族”统治蒙古人民的支柱。这实际上是用战争打败了原来各部的奴隶主和氏族贵族，又重新培植了一个新的奴隶主阶层，这是以成吉思汗所在的黄金家族为主、各级功臣为辅的新的奴隶主阶层。
福神般的怯薛军成吉思汗分封完千户、万户之后，马上着手扩建中军护卫怯薛军。由于怯薛军分四班轮番入值，习惯上称为四怯薛。其中的护卫人员称怯薛歹，偶数作怯薛丹。正在执行任务的护卫人员叫怯薛者，从事宫廷服役的怯薛歹称为怯薛执事。怯薛歹是从万户官、千户官、百户官、十户官及自由民的儿子中挑选，这说明成吉思汗十分注意保障这支队伍的可靠性。成吉思汗规定，怯薛军的主要职责有三项：一是护卫大汗的金帐；二是“战时在前为勇士”，充当大汗亲自统率的作战部队；三是分管汗廷的各种事务。因此可以说，成吉思汗建立的怯薛军既是由大汗直接控制的常备武装，又是一个分管中央日常事务的行政组织，它已发展成为蒙古汗国中枢庞大的统治机构。成吉思汗给了他们优越的地位：怯薛者的地位高于在外的千户官；怯薛者的从者，地位在百户官、十户官之上。成吉思汗建立这样一支强大的武装力量，对维护汗
花剌子模
花剌子模讹答剌城的海儿汗杀死了蒙古汗国的499名和平商人，其国王摩诃末又武断地杀死了成吉思汗派去交涉的正使。
这成为成吉思汗西征的导火线。
如何看待成吉思汗西征，古今中外一直有不少争议。蒙古族是个马上民族，他们在马背上降生，在马背上成长，甚至在马背上死亡。成吉思汗是个马上皇帝，他跨马挥刀统一了蒙古草原，攻下了金朝的中都，又将马蹄所到之处视为自己的领土，掠夺人口和财物，为自己的子孙经营一片理想的领地，这确实是成吉思汗西征的真正目的。
出师前分歧
出师之前，成吉思汗诸子之间发生了一场察合台关于术赤的出身与汗位继承问题的争吵：术赤是不是成吉思汗的亲生骨肉，并非当时争论的焦点，其关键在于究竟由谁继承汗位。能否使自己的事业发扬光大，是成吉思汗考虑问题的出发点。在这场冲突中，成吉思汗确定三子窝阔台为汗位继承人，主要就是从政治稳定和个人才能方面考虑的。同时它说明当时蒙古汗位的继承还没有实行嫡长子继承制，而是保留了一些原始社会末期推举制的痕迹：从嫡子的“贤者”中选拔继位者，最后由库里台大会予以确认。正是这种汗位继承制度，导致了成吉思汗死后蒙古皇族的皇位之争。
术赤是长子，当时关于他是不是成吉思汗亲儿子的争论，使成吉思汗不想让术赤继承汗位而导致同室操戈骨肉相残。察合台是孛儿帖生的二儿子，打起仗来不失为一个勇士，有不服输的性格。不过他鲁莽、好斗、残忍，成吉思汗知道他不是继承自己事业的材料。窝阔台是老三，论战功和勇敢他都不如两个哥哥。可是他比两个哥哥聪明，能体察成吉思汗的心思，为人也随和，不参与兄弟之间的争斗，从不对继承汗位表现出任何热衷。正是这一点，使他得到成吉思汗的信赖，并把汗位传给了他。
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