统一蒙古之后，成吉思汗的下一个征服目标，征服契丹

　　在成吉思汗向西夏和金国开战之时，乃蛮部逃亡的王子屈出律却在中亚窃取了喀喇契丹国，成为该国的君主，喀喇契丹国，也称西辽国。
　　中原北部的一支契丹人，即历史上被称为喀喇契丹或黑契丹的人，他们在伊犁河、楚河、怛罗斯河流域和喀什噶尔建立了契丹国。他们是一支吸收了汉文化的蒙古种民族，统治过那些信奉伊斯兰教的突厥人地区。他们以伊塞克湖以西、楚河上游的八剌沙衮为都城，它的统治者取突厥帝号--古儿汗，即＂世界之汗＂。
　　古儿汗耶律直鲁古统治时期，喀喇契丹国开始走向衰落。这位君主虽有勇有谋，却终日不务政事，只图享乐，最后导致帝国分崩离析。1209年，回鹘王亦都护巴背叛古儿汗，向成吉思汗称臣，喀喇契丹国的东北大门从此向蒙古人敞开。
　　1211年，葛逻禄王阿尔斯兰和阿力麻里王布札儿也投到成吉思汗的麾下，不再承认耶律直鲁古的宗主权。
　　众叛亲离的喀喇契丹国荀延残喘着，直到屈出律给予它致命的一击。乃蛮部被蒙古人击败后、屈出律逃难到东突厥斯坦，被喀喇契丹年迈的古儿汗耶律直鲁古收留。耶律直鲁古非常的信任和器重他，还把女儿嫁给了他。然而屈出律却有着强大的野心、迫切地渴望能掌握喀喇契丹国的权力。
　　1210年，他忘恩负义地与花剌子模苏丹摩诃末狼狈为奸、里应外合，企图推翻古儿汗，瓜分喀喇契丹国国土。古儿汗耶律直鲁古奋起抗击，击溃了花剌子模人，并占领了撒马尔罕。此时，屈出律却在伊犁河流域起兵造反，洗劫了古儿汗藏在费尔干纳的宝藏，然后挥师直扑都城巴剌沙衮。如梦初醒的古儿汗耶律直鲁古在反击中击败了屈出律。但在怛罗斯附近的另一个战场上，耶律直鲁古的部将塔延古却被花剌子模人俘虏。
　　当喀喇契丹军从怛罗斯战场撤退回来的时候，发现他们都城的门已经被叛变的居民们关闭，这些居民肯定是那些想借机摆脱契丹人统治的突厥人。愤怒的喀喇契丹军强攻下八剌沙衮后屠城。
　　在这场动乱中，屈出律袭击并俘虏了古儿汗耶律直鲁古（1211年）。但他对自己的岳父还是很尊重的，在古儿汗死之前，他一直以老人的名义统治着喀喇契丹国。古儿汗死后，窃取了喀喇契丹汗位的屈出律立即与盟友花剌子模反目成仇，兵戎相见。为防患于未然，花剌子模苏丹把居民从难于防守的锡尔河北岸迁到锡尔河南边。
　　屈出律对喀喇契丹国的统治从1211年一直持续到1218年。当时的他已统治了大部分的定居民族，但由于经验的匮乏，他不知如何统治臣属的游牧部落。他残酷地迫害当地的穆斯林，企图使他们放弃伊斯兰教，转而接受佛教或者基督教，这就为日后蒙古人来犯时，于阗、喀什噶尔、阿力麻里等部落纷纷对他倒戈埋下了伏笔。
　　但此时的屈出律并没有意识到自己的所作所为的严重性，依然我行我素。他处死了投靠成吉思汗的阿力麻里王布札儿，使其子苏格纳黑特勤更加坚定地站到了蒙古人一边，誓死与他对抗。
　　对于夙敌屈出律的喀喇契丹君主身份，成吉思汗是绝不能容忍的。1218年，他派哲别率部两万余人进攻屈出律。屈出律闻风逃至喀什噶尔，使哲别不费吹灰之力就夺取了巴剌沙衮。哲别追赶屈出律至喀什噶尔，穆斯林居民把他当作救星那样对待。屈出律继续往帕米尔方向逃亡，最后在撒里豁勒河畔被哲别的随从追上并杀死（1218年）。
　　至此，整个东突厥斯坦--伊犁河、伊塞克湖楚河和怛罗斯河流域并入了蒙古帝国的版图。