蒙古大军兵临城下，阿拉丁却不在城中，原来早在蒙军进攻至锡尔河时候这位曾经狂妄的苏丹就已经吓破胆了，留下部将阿尔泼驻守撒马尔罕，自己脚底抹油提前跑了。
撒马尔罕是花剌子模的政治经济中心，关系着两河流域人心向背，不管阿拉丁在不在城中都要拿下。铁木真先是派兵扫清了撒马尔罕外围的所有花剌子模军事据点，切断撒马尔罕与外界所有联系，接着命诸将分别驻扎东西南北城门外，并将随军俘虏每十人编为一队，每队执一面旗子，在城外巡回示众，以向城中守军显示蒙军兵威强盛。
行军打仗士气很重要，士气就是心理，铁木真通过俘虏游行旨在打击守军士气，攻城未开始先来了一轮心理战。
阿拉丁虽然怂包，但他留下的阿尔泼却是一员骁将，蒙军搞了一轮心理战以为能给守军来个下马威，没想到俘虏还没走完阿尔泼便率军开城迎战直冲铁木真主力，蒙军没想到花剌子模还敢出城野战慌忙接战，双方混战在一起从白天杀到日落，方才各自罢战回营。
阿尔泼作战勇猛，首战与蒙军杀的不分胜负，撒马尔罕又是首都城防坚固，如果所率五万守军拼死抵抗将给铁木真造成极大麻烦。但铁木真的敌后工作做的非常细致，早就打听到了城中有一部分康里军队，在使者秘密策动下，这支康里军队答应投降。
康里部世居咸海以北，是南北朝时期高车族的后裔，当年北魏北伐漠北，把柔然打得落花流水，柔然战败后西迁又抢了高车族地盘，高车族无奈之下只好翻越阿尔泰山来到咸海北部生活。
都是匈奴后裔，都是游牧民族，铁木真在民族团结方面手段非常高明，经过几番接触就把康里人拉到了自己阵营之中，阿尔泼回城固守后没几天，康里人便开城投降，蒙军杀入城中后阿尔泼率花剌子模军巷战，且战且退退至内城，坚决不投降。
内城城防不比外城，蒙军加强攻势，内城很快便被攻陷，阿尔泼再也抵挡不住，只得趁着内城陷落前一个夜晚突围逃走。
经过短短八天围攻，金兴定四年、南宋嘉定十三年四月花剌子模首都撒马尔罕沦陷，接着蒙古人又开始了拿手好戏-屠城。
撒马尔罕原有百姓数十万，蒙军从中挑出三万余工匠和手工业者、三万民夫从军，又留下五万人作为要挟阿拉丁交纳赎金的人质，其他几十万百姓全部屠杀殆尽。
攻占撒马尔罕后，铁木真并未就此收兵，而是继续派兵向西深入，一路由哲别和速不台率领追击苏丹阿拉丁，另一路由术赤察合台窝阔台三人率领进攻花剌子模旧都玉龙杰赤。
早在蒙军围攻撒马尔罕之前，阿拉丁便出逃到了阿姆河畔城市忒尔迷，撒马尔罕陷落后阿拉丁意识到两河流域一带即将被蒙古人全部攻占，于是率部越过阿姆河向西逃亡。
来到阿姆河西岸后，阿拉丁在附近的巴尔黑驻扎了一段时间，期间国相阿马都从玉龙杰赤赶来增援，但没过多久阿拉丁便又闻探子回报哲别速不台率军追击而来，于是又丢下巴尔黑继续西逃。
贫贱夫妻百事哀，君臣也一样，跟随苏丹一同逃亡的国相阿马都一路奔波逐渐起了异心，想要谋杀阿拉丁，被挫败后仗着自己手下也有部队便扬长而去，阿拉丁只好继续率部向西逃亡，来到了你沙布尔（今伊朗东北部内沙布尔市）。
好巧不巧，阿拉丁逃进你沙布尔后，花剌子模的太后秃儿罕也从旧都玉龙杰赤逃进了你沙布尔，母子俩相遇后面面相觑。
阿拉丁是秃儿罕太后的亲生儿子，可秃儿罕太后却对自己的儿子不怎么待见。秃儿罕太后是康里人，阿拉丁成为苏丹后凭借自己太后的身份聚拢了一批康里人，因为早年多次代表国家与宗主国西辽周旋，秃儿罕太后在民间备受尊崇，俨然成为花剌子模国内一股强大的政治势力。
西辽末年，阿拉丁率军攻灭西喀喇汗王国，并将都城从旧都玉龙杰赤迁至原西喀喇汗王国首都撒马尔罕。但阿拉丁迁过去了，秃儿罕太后却不愿挪窝，依然待在玉龙杰赤，与之同时留在玉龙杰赤的还有一大帮康里军队，阿拉丁虽然很不爽，但自己亲妈没办法，只好听之任之。
蒙古人打过来之后，阿拉丁左支右绌，花剌子模却步步败退，而在玉龙杰赤坐拥数万军队的秃儿罕太后不发一兵一卒，眼睁睁的看着蒙军入侵，撒马尔罕陷落。但攻陷撒马尔罕之后的蒙古人并没有停下脚步，而是继续发兵进攻玉龙杰赤，秃儿罕太后眼见国家大势已去，只好率军出逃，好巧不巧跟儿子同时逃进了你沙布尔。
本就心怀芥蒂的母子并没有因为危难摒弃前嫌共同御敌，而是再次互相指责，面对追击而来的蒙古人，两人各执己见，阿拉丁率部继续西逃，秃儿罕太后则率部躲到了附近山中的军事要塞哈伦堡。
哲别军队来到你沙布尔后，你沙布尔居民开城迎降，一番询问后得知两个大人物先后离开，哲别立即率军出发，在当地人带领下找到了山中的哈伦堡。
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