铁木真为能利用克烈部之力，统一蒙古，决心助王罕一臂之力。为此目的，两人相会于秃拉河（今蒙古土拉河）。宋庆元二年（公元1196年）秋，王罕复有克烈部。对此，王罕深为感激，重申父子之盟，暗许以其部落传之。
三年（公元1197年）秋，二人北征蔑儿乞。铁木真以所得之地尽给王罕。五年（公元1199年）秋，二人联军共击乃蛮。
时，乃蛮酋长亦难赤必勒格死。其二子（长名台不花，次曰古出古敦）因争父妾而结怨，分为南北两部。南者为台不花，居于阿勒台山（今阿尔泰山）附近；北者为古出古敦，居于大黑山（今唐努乌拉山）。
铁木真与王罕军沿今色楞河南岸西上，在今乌布苏诺尔湖，一举击破古出古敦。古出古敦率残部北逃。王罕所获甚多，取南道先还。继而铁木真取北道东归。
台不花闻其弟被袭，即遣军由南而北，企图邀击铁木真。至今乌里雅苏台，遇王罕部。经过战斗，王罕败，尽失所获之物，乃求救于铁木真。铁木真立即派军前往，尽数夺回所失之物。
铁木真击败乃蛮后，转而对付泰亦赤兀。六年（公元1200年）正月，铁木真探知泰亦赤兀在斡难河下游召开诸部落会议（会议决定进攻铁木真），约王罕共击之。铁木真先设伏于伊里河（斡难河下游支流）以东之多山之处，然后亲率精锐之师，向泰亦赤兀部发起佯攻，且战且退。待敌人进入伏击圈时，王罕军亦到，顿时攻击之声四起，敌人溃散，其酋长被杀。泰亦赤兀部从此一蹶不振。
札木合原以为自己强于铁木真，此时方如梦初醒，遂星夜遣使约东方诸部落，及塔塔儿、泰亦赤兀残部，共讨铁木真。
铁木真得知此一消息后，即率军沿怯绿连河北岸向东北推进。在两军相遇于阔出檀山（即今蒙古东北之奎屯出）时，突起大风暴，顷刻天昏地暗。札木合以为天护铁木真，顿时气馁，齐向后退。铁木真乘机追击，札木合大败而逃。
时，泰亦赤冗部正向铁木真侧背挺进，铁木真即转兵攻之。铁木真不幸被敌将只儿豁阿歹射中，伤势严重，昏迷不醒，后被救出。但泰亦赤兀部终被击溃，只儿豁阿歹被俘。只儿豁阿歹承认自己射伤铁木真。铁木真十分欣赏此种坦白精神，遂以其为部将，改名为者别（利箭之意），后竟为蒙古名将。
嘉泰二年（公元1202年）秋，铁木真尽俘塔塔儿人而归。札木合闻之益惧，乃联蔑儿乞诸部与乃蛮各部，拟东西同时起兵，夹击铁木真与王罕。
十一月，乃蛮部自西而东，遇大风雪，有冻坏者，有掉入山谷者；及出大岭，又遭铁木真伏击，尽为所俘。
攻王罕之札木合，闻西线已败，不顾友军，自率本部逃走。王罕紧追不舍，札木合全军溃散，遂降。追随札木合之诸部落，亦纷纷投降王罕。王罕所获甚多，为不让铁木真分其所获，急忙转运后方。由是种下不和之种子。
至此，铁木真之敌人，东方只剩下宏吉剌部，西方只剩下乃蛮部。而被消灭之各部落酋长，或藏于乃蛮部，或被王罕所收留。
面对此种情况，铁木真一面采取与王罕联婚之策略，以稳定暂时之联盟，同时，又尽力引诱投奔王罕之各部落之骨干。但札木合不愿此种联盟继续，常离间其妥系。王罕果受其影响，遂绝联婚，并驱铁木真使者；但因有强敌乃蛮之威胁而不敢用兵。
札木合见此，乃将工作转向王罕之子亦勒格鲜昆，以王罕将传位于铁木真以惑之。亦勒格鲜昆果为所动，决心与铁木真一战。王罕不许。亦勒格鲜昆遂用兵谏，王罕被迫相从，并设计诱擒铁木真：“同意”以女许其长子术赤，请其前来吃许姻酒。
铁水真不疑，率十骑，从驻冬营地——捕鱼儿海子（今贝尔湖），行五日，至蒙力克营地。蒙力克以王罕往日不许，今日许之，其中必有诈之道理言之，并讲述许多以婚姻诈取之故事。铁木真始悟，遂派二人为使，前往赴宴，自己连夜，返回东方营地。
亦勒格鲜昆知事已泄，急派突骑追之，并派兵袭击铁木真西方营地。
铁木真得报，立即派人通知所属部落，向卯温都山阴（今蒙古东北之翁都尔山）集中。部队刚集中，敌人前锋亦至，铁木真即展开进攻，将其消灭。亦勒格鲜昆不胜其忿，全力反击，又遭失败。亦勒格鲜昆被射伤落马，曲人拥之后撤。铁木真以在此久战无益，亦传令撤退。
铁木真回至东方营地，即派人召降宏吉剌部。此时之宏吉剌部亦感形势严重，如不投降，难以自保，遂推举特薛禅老人（铁木真岳父）为新酋长，附于铁木真。
铁木真还遣使往责王罕。王罕自知理亏，无言以对，遂用刀刺小指，以血滴入小靴皮囊中，令使者带回，为悔过之证。
铁木真深知王宰并无诚意，遂采取离间与收买政策，以制造其内部纠纷。
时，恐惧情绪笼罩着克烈部，王罕常抱怨儿子；而附于王罕之札木合等人，又密谋杀害王罕。于是内部分裂，有投降铁木真者，有西奔乃蛮者。
铁木真见时机已到，遂于三年（公元1203年）七月，先派两人前去诈降，以麻痹王罕父子，大军紧随其后。加之沿途严密封锁消息，故王罕父子一无所知，仓卒应战。双方激战三日，除王罕父子逃跑外（王罕在西逃途中，被乃蛮人所杀），守敌全部被歼。
王罕部被歼，铁木真声威大振，尚未征服之部落，均纷纷来附。于是铁木真尽有杭爱山以东之地。至此，其地南及长城，东至鄂霍次克海和白令海峡，北至贝加尔湖北。但乃蛮仍为心腹之患，铁木真决心西征。
乃蛮部知情况之严重，决心与铁木真决一死战，以扭转局势。遂约汪古部（为金防守长城）为右手军，蔑儿乞诸部为左手军，分头挺进，以期彻底消灭铁木真。
汪古部不想开罪于铁木真，遂将乃蛮来人情况告铁木真。铁木真即遣使至汪古部，约为亲好，共图乃蛮。
四年（公元1204年）四月，铁木真与乃蛮部相拒于今蒙古哈尔和林西北一带。
在对峙期间，乃蛮上下心存恐惧。酋长台不花（金封为大王，俗称为太阳汗）尤甚，心惊胆战，六神无主，锐气皆尽。七月一日，铁木真突然发起攻击，乃蛮各自为守，致被各个击破。台不花战死，附于乃蛮之各部落逃亡酋长，除札木合外，均降于铁木真。
铁木真乘胜追击乃蛮残部。台不花之子屈出律和札木合逃至古出古敦处（在今蒙古科布多与唐努乌梁海地区），重建军队，决心报仇。
开禧元年（公元120：5年）三月，铁木真大军越汗呼赫岭（在今吉尔吉斯湖之北），袭杀古出古敦，除屈出律、札木合少数人，全部被歼。不久，札木合亦被俘处死。
铁木真继续西征。一路在垂河（即今苏联境内之楚河）北岸，捕杀蔑儿乞酋长之子；一路进入准噶尔盆地。兵威所及，四邻惊惧。吐鲁番之畏吾儿（即维吾尔）驱屈出律出境，降于铁木真。屈出律逃至西辽，杀王罕之子亦勒格鲜昆，亦降于铁木真。
铁木真大获胜利，在回师途中，以西夏（都今宁夏银川市）曾收纳亦勒格鲜昆为由，大掠其各城之四野，尽取其人口、牲畜、财物而去。
至此，铁木真统一蒙古草原之大业始告完成，遂还军至斡难河之源头。
成吉思汗元年（公元1206年）十二月十五日，在忽里勒台（大聚会）上，被尊为成吉思汗（意为“刚强”“海洋”之意），国号大蒙古。从此，蒙古草原各自独立之部落，始成为一个统一之民族。
时，铁木真拥有今蒙古和今新疆阿尔泰山以西准噶尔盆地之大部，东有今黑龙江之全部流域。东南与金为邻，西南‘与西夏为界，西与畏吾儿、哈剌鲁国接壤，西北与乃蛮、蔑儿乞残部对峙。
铁木真统一蒙古后，继续其扩张事业，首击西夏。
西夏为党项族李元昊建于北宋宝元元年（公元1038年）。至南宋宁宗时，拥有今宁夏之全部及今甘肃、陕西、青海，内蒙古之一部，都兴庆府（今宁夏银川市）。初，乃蛮与成吉思汗均分别遣使至西夏，约为盟友。西夏皆予以拒绝，以坐山观虎斗。
铁木真灭乃蛮后，回师途经西夏，大掠而归。成吉思汗二年（公元1207年）八月，铁木真率军攻夏之丰州（在今内蒙古包头市南）斡罗孩城。攻四十余日始克，在尽杀守城人之后，悉载城中财货而归。
四年（公元1209年）七月，铁木真围兴庆城，月余而米能下；引河水灌之，反淹自家军。铁木真无奈，乃以优越条件，招夏主（襄宗李安全）出降。夏主拒降，纳女以请和。铁木真许之，遂引军还。从此，蒙夏相安十年。
蒙夏既和，铁木真则转兵以攻金。
蒙古部族，向受金之统治。南宋绍兴年间，金曾处死蒙古俺巴孩汗和合不勒汗（俺巴孩之兄）之长子，是以蒙古诸部谋复仇之心切。后，金又常出兵蒙古，任意杀戮，谓之“灭丁”，因之仇上添仇。
铁木真初起，因惧于塔塔儿部与札答剌部之联合，而采用离间计，造成金人征讨塔塔儿，并出兵助之。铁木真因此坡任为北方招讨使，但仇恨金人之情绪并未减少。
金卫绍王完颜永济即位（公元1209年），遣使告铁木真。铁木真极为不礼，曰：“此等庸懦亦为之耶？”金主闻之大怒，欲待铁木真至，杀之。铁木真知之，遂与之绝，并决心伐金。
五年（公元1210年）三月，铁木真攻金之乌沙堡（在今内蒙古兴和县西北），攻百余日不能下，遂转兵攻乌沙营（在乌沙堡东南）。乌沙营一克，乌沙堡守军自知不能守，乃退兵东走。铁木真入乌沙堡，下令毁之。继而占领野狐岭（在今河北张家口市北），大掠而归。
六年（公元1211年）二月，铁木真攻金之大水泺（在今内蒙古商都县南）、丰县（今河北尚义县）、利县（在丰县南）。七月，再克乌沙堡（金已重建）。
八月，金集兵三十万，准备决一死战。铁木真探知其主力在会河川（在今怀安县北），以大军攻之，蒙古军初战损失惨重。次日再战，金军大败，全军覆没，精兵良将失之大半。
十一月，蒙古军围西京（今山西大同市），攻七日，金军弃城东逃；蒙古军尾追至翠屏山口（在今河北万全县北），金兵溃逃至居庸关；蒙古军先头部队破关而入，一度至中都（今北京市），金人大震，城门为之关闭数日；然后东去，经玩宁，沿渤海西岸北上，如入无人之境。继而计取东京（今辽宁辽阳市），大掠月余乃还。
七年（公元1212年）正月，仕于金之原辽宗室耶律留哥，闻东京陷落，乃聚众以疲；铁木真以三千骑助之，大败金兵。铁木真令其取契丹故地，并封为辽王。
蒙古军虽频频攻金，屡获胜利，但游牧本性未改，尚无领土观念，，专以屠杀抢夺为务；将所降俘之军民，或分与诸将作奴隶，或加以整编，使之担任押运工作，其中表现优良者，亦用作诸军之补充。
八年（公元1213年）七月，蒙古军先后攻占宣德（今河北宣北县）、德兴（今涿鹿县），旋大败金兵于怀来，继而消灭其主力于居庸关北口。
居庸关为金重兵所把守，难以突破。铁木真遂留兵一部，佯攻居庸关，而自率主力沿桑干河西行，经今山西之广灵、灵丘，东出涞源，越紫荆关。十月，进至中都之南。蒙古军之另一路，绕道今小五台山北侧，占领南日，据守居庸关之金兵遂降。
铁木真鉴于中都城坚难下，乃留兵一部围之，另分兵三路，攻占黄河以北之地。蒙古军所向，金军望风瓦解。九年（公元1214年）正月，扫荡河北平原之蒙古军，集于中都城外。铁木真遣使告金，要求犒师。金主完颜珣奉永济（卫绍王，公元1213年被杀）女、童男童女五百人，以及金帛、马匹，献于铁木真，蒙古军遂解围而去。
五月，金主迁都汴京（今河南开封市）。铁木真得报，怒曰：“既和而迁，是有疑心而不释，特以解和为款我之计耳。”复围中都。
次年初，铁木真要求金，以河北、山东未下诸城来献，撤去帝号，改为河南王。金主不从。
三月，中都粮绝，内外不通，饥饿益盛，至人相食。五月三日，中都降。出降者，有耶律楚材。楚材契丹皇族后裔，为金中都左右司员外郎，精通辽、金、蒙、汉诸事。自是楚材全心服务于蒙古，铁木真受益于楚材甚多。
中都既克，铁木真遂探军南下，并命在西夏之三模合拔都率万骑攻潼关，以夹攻汴京。
潼关未能下，三模合拔都乃沿华山西侧、伏牛山南侧小道，迂回至汝州（今河南临汝县），进至汴京西南。
蒙古军之突至，金军震惊，相继溃逃。及三模合拔都军至杏花营（在今开封市西），金援军至，蒙军战不利，乃转兵西进。十一月，攻占潼关。继而再攻汴京，未能克，遂挥军北上，渡黄河，围平阳（今山西临汾县）。
金主鉴于局势严重，乃遣使求和，铁木真欲许之。三模合拔都耻于无功，欲阻和议，遂遣使至金，命金主去帝号，献河北、山东未下之城。金主不从，和议遂寝。
在此期间，蒙古大将木华黎奉命出古北口，征辽西。相继占领兴州（今河北滦平县）、安州（今隆化县）、高州（在今内蒙古赤峰市东北）、北京（今宁城县）、兴中（今辽宁朝阳县）。锦州张鲸，聚众十余万，杀金节度使，亦来降。
张鲸既降，旋有反意，木华黎诛之。其弟张致据锦州以叛。
十一年（公元1216年），木华黎兵分两路攻张致。十一月，破锦州，张致被杀。辽西平。
铁木真本可以胜利之师，席卷汴洛，但西域事起，被迫西征。
所谓西域事起，是指屈出律灭西辽，企图复乃蛮国之事。
乃蛮亡，酋长台不花之子屈出律西走。西辽（据有今新疆及其以西之地）主直鲁古见其父死国亡，怜之，以女妻之。时，直鲁古年老，好游猎，不理政事，国事日非。屈出律异心顿起，召集旧部，勾结花剌子模（中亚阿姆河下游古国），于公元1211年，废直鲁古，起而代之。并派人回乃蛮故地，以图恢复。
十二年（公元1217年），铁木真遣大将速不台、者别及皇子术赤三路大军，在扫荡乃蛮故地后，即向西挺进。次年，败屈出律于碎叶城（在今苏联巴尔喀什湖西）附近，旋追杀之，尽有西辽之地。其国境始与花剌子模接壤。
花剌子模为一大回教国。其领土东北至锡尔河（在今俄罗斯境，流入咸海），东南至印度河，西南至波斯湾。
铁木真曾致书花剌子模国王阿拉丁，修和言好，但语气傲慢，阿拉丁不快。之后不久，铁木真遣商人数百人，携带货物前往花剌子模。商人至锡尔河地区时，被花剌子模守将执而杀之。
铁木真闻报，大为震怒，跪祷于天，誓死报仇。十三年（公元1218年），起倾国之师，大举西征。次年秋，进抵讹脱拉耳城（在今哈萨克斯坦塔什干之北）。继而分兵为四：一军留守，三军进击。铁木真自率主力渡过锡尔河。十五年（公元1220年）三月，占领布哈尔（在今乌玆别克之布哈拉），驱民于野，焚其房屋。四月，占领其首府撒马尔罕（在今乌玆别克境），尽杀其军士，焚其内城。阿拉丁出逃西走，不久，忧病相加，死于里海一岛上。