Trudno powiedzieć, czy list od kalifa z Bagdadu wpłynął na decyzję Czyngis-chana o inwazji na Chorezm. Z pewnością był kolejnym potwierdzeniem tego, co mongolski wódz już wiedział: przeciwnik był słaby. Zgrzeszył także pychą i chciwością, dopuszczając się tzw. katastrofy utrarskiej. Wczesnym latem1218 roku Inalczik, chorezmijski namiestnik pogranicznego miasta Utrar (Otrar), zatrzymał kupiecką karawanę, która przybyła z terytorium państwa Czyngis-chana, pod (prawie na pewno prawdziwym) zarzutem szpiegostwa.
450 „kupców” zostało straconych, a ich towary sprzedano na aukcji. Ala ad-Din Muhammad nie tylko nie odciął się od swojego namiestnika, ale na dodatek rozkazał stracić posła Czyngis-chana, który przybył do Chorezmu z żądaniem rekompensaty.
Był to czyn wielce nierozważny: kiedy tumeny (korpusy liczące po 10 tys. wojowników każdy) mongolskie przekroczyły góry Tien-szan, Chorezmszach nie odważył się nawet stawić im czoła w polu. Po części wynikło to ze skomplikowanej sytuacji wewnętrznej. Szach był skłócony z matką Terken Chatun, która chciała umieścić na tronie innego syna. Wywodziła się z plemienia Turków kipczackich, spośród których rekrutowała się większość armii Chorezmu. Kipczacy byli bardziej lojalni wobec swej rodaczki niż szacha i Ad-Din Muhammad bał się ich skoncentrować w jednym miejscu.
Armia chorezmijska została podzielona na garnizony broniące większych miast. Jeśli Ad-Din Muhammad liczył na zmęczenie koczowników blokadą twierdz, srodze się pomylił. Sforsowanie Wielkiego Muru i poprzednie zwycięstwa nad zsinizowanymi państwami Nixia i Cin dały Czyngis-chanowi zastępy rzemieślników i saperów oraz dostęp do najlepszej w ówczesnym świecie chińskiej sztuki inżynierskiej. Gdy było trzeba, Mongołowie potrafili przegrodzić tamą rzekę, by zalać odmawiające kapitulacji miasto. Kiedy indziej umieli odwrócić bieg rzeki i pozbawić oblężonych wody. Przed szturmem obrzucali mury wielkimi głazami miotanymi przez trebusze, dużo prostsze w budowie i obsłudze, a zarazem potężniejsze od rzymskich katapult. Utrar, Taszkient, Kokand, Buchara, Samarkand, Niszapur, Balch, Herat, Kabul, Ghazni i dziesiątki mniejszych miast zburzyli do fundamentów, a całą ich ludność poza nielicznymi rzemieślnikami i specjalistami zgładzili. Ci, którzy nie zginęli na murach lub podczas szturmu, byli zabijani w masowych egzekucjach po kapitulacji. Metodycznie i bezlitośnie zabijano mężczyzn, kobiety i dzieci, a nawet psy i koty. Z głów pomordowanych układano piramidy.
W grudniu 1220 roku Ala ad-Din Muhammad popełnił samobójstwo na jednej z wysepek Morza Kaspijskiego. Jego następcą został Dżalal ad-Din, zwany Mankburny („Ze znamieniem na policzku”). Ścigany przez najmłodszego syna Czyngis-chana – Tołuja, uciekł najpierw do Afganistanu, a potem do Pendżabu w Indiach.
