公元1218年，维持了仅94年的西辽国被蒙古大军所灭。至此成吉思汗的蒙古帝国的疆域已经扩展到东至日本海，西至额尔齐斯河（额尔齐斯河为鄂毕河最大的支流，流经中国、哈萨克斯坦、俄罗斯的国际河流）、北至巴儿忽真河流域（位于贝加尔湖东南部）、南至黄河的广大地区。其中西辽的灭亡为蒙古帝国正式打开了通往中亚的大门，同时也接触了一个新的世界文化——阿拉伯·波斯文化。此时，成吉思汗的蒙古帝国已同中亚强国摩诃末·苏丹的花剌子模帝国相邻而居了。
花剌子模，位于阿姆河下游、咸海南岸的一个中亚古国。在古代中国文献中被称为“呼似密”，“火寻”，至13世纪始称为“花剌子模”和“回回国”。现今为乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦和土库曼斯坦的一部分。今天乌兹别克斯坦共和国还有一个花剌子模州，可以说是这个古老帝国的最后延续。
早在公元1215年到1216年，成吉思汗在中都（今北京）停留期间，花剌子模王摩诃末听到东方蒙古的崛起，已占领金国大半疆土时，他决定会会这位东方的征服者。他派遣以巴哈·阿丁·剌吉为首的花剌子模使节团，来到中都了解真实的蒙古帝国的情况。成吉思汗友好的态度接待了这批使者，并表示希望两国友好相处，从新开通商路进行贸易往来，花剌子模同意了友好通商的建议。1216年，成吉思汗派三名使者和商队回访花剌子模国。这三名使者是从居住在蒙古的花剌子模人中精心挑选出来的。1218年春，花剌子模国王摩诃末在布哈拉接见了蒙古使者，同意成吉思汗的提议，双方缔结了和平通商协定。
同年成吉思汗决定派遣派出由450人组成的大商队，用500峰骆驼驮着金、银、丝绸、驼毛织品、海狸皮、貂皮等贵重商品再次出使花剌子模。这次商队的领路人仍然是从蒙古的穆斯林中挑选，其中成吉思汗还派了一位名叫兀忽纳的蒙古人作为他的私人代表随商队前往。商队行至锡尔河上游的讹答剌城（位于哈萨克斯坦南哈萨克斯坦州奇姆肯特市阿雷思河和锡尔河交汇处）后，讹答剌城守将亦纳勒术·海尔罕（根据费志尼《世界征服者史》记载，亦纳勒术是花剌子模国王摩诃末的母后秃儿罕哈敦的族人，认为他可能是摩诃末的异母弟，其突厥名字为牙罕脱黑迪，意为“大象降生”。被册封为“海尔罕”）见财起意私自将商队扣留，并派人报摩诃末说，商队中有成吉思汗的密探。摩诃末在没有弄清事情真相的情况下，便下令亦纳勒术处决商队成员，并没收其全部财物。其中只有一人（一说是骆驼夫）从牢里逃出，得以幸免，向成吉思汗报告了商队被害经过。
成吉思汗闻之大怒，但是面对强大的花剌子模帝国还是采取了先礼后兵的策略，再次派遣由一个名为伊本巴合剌的西域商人和两名蒙古随从组成的使者团前去花剌子模向摩诃末询问商人被杀真相，如果愿意引渡凶手亦纳勒术·海尔罕，蒙古仍然愿意与花剌子模帝国和平相处。但是，摩诃末不但拒绝交出凶手，还当场杀死特使伊本巴合剌，并剃掉了两名蒙古副使的胡须，然后放他们回国面见成吉思汗。
亦纳勒术·海尔罕的贪婪和卑劣，摩诃末·苏丹的包庇和纵容，这一切激怒了成吉思汗。敌对形式已无法挽回，两大强国之间的战争序幕已经拉开了……
蒙古使臣被害后，成吉思汗觉察到两国关系已无法用和平方式解决，决定亲率大军向花剌子模问罪，令其弟斡赤斤哈撒儿留守蒙古。1219年6月，成吉思汗亲率蒙古大军远征花剌子模，从克鲁伦河畔出发，越阿尔泰山至也儿的石河（额尔齐斯河）畔度夏。术赤、察合台、窝阔台、托雷及大将速不台、哲别、大断事官失吉忽图忽等随行。畏吾儿（回鹘人）、合剌鲁（属突厥语系,以海押立为中心统治着伊犁和博尔塔拉地区,臣属于西辽。）皆出兵，惟西夏拒绝出兵。总计兵力10至15万，成吉思汗对外号称60大军（魏源《蒙兀儿史记》）。出征花剌子模国，要翻越险峻的天山，经伊犁河谷进入中亚。1219年秋，西征军经过不剌城(今新疆博罗市)、赛里木湖、通过铁木儿忏察(亦称松关，今名果子沟) 越过阿剌岭（天山北山麓）出峡，到达阿里麻里城（新疆伊犁霍城阿力麻里县境内），西行渡伊犁河，经海押立（今哈萨克塔尔迪库尔干与伊犁一带）向花剌子模挺进。在行军途中遇到最困难的隘口便是铁木儿忏察。蒙古大军通过时，成吉思汗次子察合台理石开道，并且砍木修桥，共修筑48座，桥的宽度可容两辆车并行，如今尚存32座桥遗迹。
成吉思汗在行军所遇到的城市早已被蒙军在攻打乃蛮部和西辽的战争中征服，所以一路上除了客服自然条件所导致的困难外一路上没有遇到敌人的反抗，所以9月份就到达了花剌子模的边界。
面对蒙古大军的威逼，花剌子模国王摩诃末·苏丹将军队分散部署在锡尔河和费尔干纳要隘和河中各城池练成一线进行战略阻击。他把近四十万骑军和30万步兵多数留在了河中（撒马尔罕地区），两万人留给了讹答剌城的亦纳勒术·海尔罕，11万留给了长子扎兰丁驻守新都撒马尔罕，其余兵力悉数驻扎在其他城池。这种分兵御敌的战略使得花喇子模虽总兵力多于蒙古大军，但是分散兵力后实力处于劣势。