Стремительное бегство их правителя оставило крупные городские центры Хорасана – Мерв, Бухара и Самарканд – в невыгодном положении: они уже не могли держаться долго. С отступлением хорезмской армии они не могли рассчитывать на какую-либо помощь. После отказа от предварительных призывов сдаться (что было характерной чертой монгольского метода ведения войны) они непрерывно подвергались осаде, затем с помощью новых методов – таранов, катапульт, огнеметов и задымления – были захвачены штурмом. Их судьба была ужасной. Большая часть населения была безжалостно уничтожена: это бедствие разрушило экономическое и культурное благосостояние Центральной Азии. Эти города больше никогда не смогли восстановить свое прежнее положение жизненных центров исламской цивилизации. Однако монголы проводили политику сохранения жизни ученым, людям искусства, ремесленникам, которые могли быть использованы на их службе, а также женщинам и детям, которые были превращены в рабов. Некоторым мужчинам призывного возраста также сохраняли жизнь лишь для того, чтобы их использовать в качестве пушечного мяса в последующих осадах и атаках. Их гнали впереди монгольских войск и принуждали воевать против своих соотечественников. Не было никакой возможности избежать мрачной дилеммы: или они карабкались по стенам городов, или их уничтожали, если они отступали.
Эти пугающие методы и непрерывное отступление Мухаммеда II открыли путь через Северную Персию для военачальников Чингисхана Субэдэя и Дэбэ. В течение ряда лет они продвинулись до плато Азербайджана, где им продолжали оказывать сопротивление, пусть неорганизованное, в течение нескольких лет. Его возглавил Джелал ад-Дин Мангуберди, сын Мухаммеда II (который к этому времени умер). Это был храбрый молодой человек, склонный к авантюрам. Он прошел через Иран с Кавказа до Инда, отошел назад в Северную Индию, убоявшись угрозы монгольского окружения, вновь появился в Ираке и затем в Грузии. Он постоянно вел бои с монгольскими отрядами и наконец в 1231 году был убит курдским бандитом.
Монголы тем временем в 1223 году обошли вокруг восточного края Кавказских гор и проникли в Южную Россию. В битве на реке Калка они нанесли сокрушительное поражение армии, которая была в последний момент организована несколькими русскими князьями. После этого они ограбили некоторые торговые города Крыма. Затем по приказу Чингисхана они повернули обратно на восток. Таким образом, области, которые были затронуты завоевателями в Западной Азии и Восточной Европе, были немногочисленными и в действительности не были присоединены к монгольским владениям. Однако Северная Персия, и в особенности Хорасан, осталась под сильным монгольским влиянием. На Кавказе и в России поход 1223 года являлся не более чем эпизодом местного значения, одним из многих вторжений кочевых тюркских народов, которые русские князья отражали в последнее время, но без каких-либо долговременных последствий для политической структуры Восточной Европы.
Чингисхан наверняка планировал новые кампании в восточном направлении, но 18 августа 1227 года умер. Империя, которую он основал, пережила его потерю. Во время кризиса, последовавшего за его смертью, не оказалось ни одного врага, который попытался бы сбросить монгольское иго. А вот единство империи сохранить не удалось. Чингисхан завещал, что она должна быть разделена между четырьмя сыновьями его главной жены Бортэ – только она принимала участие в государственных делах. Древний монгольский обычай давал права главного наследника и ответственного хранителя родового имения младшему сыну. В соответствии с этим принципом собственно монгольское владение отошло к младшему сыну по имени Толуй. Другие три сына тоже получили свои доли: Чагатай – территории к северу и северо-востоку от Оксуса, известные обитателям Запада как Трансоксиана, Угэдэй – территории, лежащие дальше на востоке, Джучи – самые западные территории, то есть Россию. Это распределение не могло иметь реальную силу в то время, поскольку империя еще не приобрела размах, предусмотренный Чингисханом, который заранее обдумывал наступление к западному морю – хотя его знания географии Запада были, скорее всего, весьма смутными. За шесть месяцев до смерти Чингисхана умер также и Джучи, и, следовательно, его дети стали прямыми наследниками своего деда.