成吉思汗、拖雷父子在攻克撒麻耳干后，对整个呼罗珊地区进行了毁灭性的扫荡。
成吉思汗攻下撒麻耳干以后，开始屯兵于撒麻耳干、那黑沙不两城之间，在那里度过了春季和夏季。1220年秋天，他带着拖雷离开撒麻耳干，向那黑沙不的草地和矮树林地区进发，经过碣石、铁门关进抵忒耳迷。他从那里派遣拖雷去进攻呼罗珊，自己则向忒耳迷进兵。
抵达忒耳迷后，成吉思汗遣使召谕居民投降，要他们拆毁城池、壁垒。当地居民倚仗着城堡半筑阿姆河上，难以攻克；而且又拥有军队、武器和装备，变得狂傲，以勇敢自负，不肯屈服。于是双方都竖起射石机，不分昼夜地酣战苦斗，到第十一天，蒙古人才攻下了这座城市。根据“顽抗者一律消灭”的惯例，成吉思汗命令部下将男女居民都赶到城外，有比例地分给军士，然后将他们全部杀死，无一获免。在大屠杀的过程中，有一位老妇人对蒙古兵说：“饶我的命，我把一颗大珠子献给你们。”但当他们索取珠子时，她说：“我吞下肚了。”“因此，他们剖开她的肚子，找到了好几颗珠。由于这个缘故，成吉思汗叫把所有死者的肚子都剖开”。为了抢劫而大肆屠杀，甚至还要剖腹取珠，这种惨绝人寰的举动怎能不令人怵目惊心呢！但这不过是征服战争中一个小小的插曲。
攻克忒耳迷后，成吉思汗又屠杀、袭击了沿途其他地区，于1221年初渡过阿姆河，亲自荡平了呼罗珊地区的第一座大城市——巴里黑。这里的城民本来在者别、速不台追击摩诃末时就投降了蒙古，当成吉思汗到达时，他们又根据与蒙军的协定，派人向成吉思汗请降，并献上了各种食品和礼物。但由于当时“毁灭国土和民族的海涛正在怒啸，灾难风暴并未止歇”。成吉思汗听说札兰丁逃入呼罗珊地区后，已收集了不少人马，现正驻军哥疾宁，时刻准备进行反扑。由于“札兰丁仍在那些地区制造骚乱，驰马于叛逆的战场，因此蒙古人不相信巴里黑人的投降表示，在呼罗珊的情况下尤其如此”。成吉思汗当时正准备进军哥疾宁，害怕保留巴里黑这个民众城坚的城市对自己不利。为了解除后顾之忧，于是他以检查户口为名，把巴里黑人统统赶到郊外，按惯例分为百人、千人一群，不分大小、男女，尽行诛戮，并纵火焚烧了该城的园林，摧毁了它的外垒、城墙、邸宅和宫殿。后来，成吉思汗回师又路经巴里黑，发现很多人藏身于角落、洞穴，在蒙古人走后又跑出来了。于是他下令把他们全部杀掉，并命部下将余下的直立墙垣统统推倒，又一次洗劫了巴里黑。从此，“野兽饱餐死者的尸体，狮、狼相安地共同嚼食，鹰隼无争地从同一张餐桌上享用”，呼罗珊这座最重要的城市——巴里黑，变得兽游鬼哭，被彻底毁灭了。
成吉思汗父子兵分两路扫荡呼罗珊，呼罗珊的其他地区在拖雷的铁蹄下遭到了同样的命运。1221年春，拖雷率领本部人马进入呼罗珊。据《世界征服者史》记载，成吉思汗的少子拖雷对于被征服的民族也是毫不心慈手软，“论他的严酷，像猛烈若火的雪刃，为其刃风所及者，无不化为灰烬。而论其骑射，他又像云幕后射出的闪电，把击中之地变作焦土，不留一丝形迹，不作片刻延缓”。他所率领的军队都是蒙军的精锐，“成吉思汗从随身的所有军队中，有比例地从诸子手下抽调人马，每十人他指派一人去追随拖雷。他们是这样的军士：若战争风浪稍稍有响动，他们的胸膛中就燃起烈火，任何锁链都拴不住他们任性之手，那怕他们的敌人是大海，他们也要把它埋葬在黑土深处”。
1221年二月，拖雷首先进军到马鲁城下。志费尼说：“马鲁是算端桑扎儿（辛扎儿）的驻跸地，大小人物的中心。在呼罗珊诸地中，它的幅员最广阔，境内飞翔着和平、吉祥的鸟儿。它的首领人物之多，不下于四月的雨滴，土壤可与天堂相媲美。”世界文学名著《一千零一夜》，正是产生在马鲁城。蒙军到来前，摩诃末免去了抹智儿木勒克的长官和宰相之职，将该职交给了巴哈木勒克。摩诃末在逃往里海的途中，给马鲁人下达了一道圣旨，其大意说：“签军、士兵及将官当避难于马儿哈堡的合罕及不能离开者当留在原地，鞑靼军至，均当隆重去迎接，接受一名沙黑纳，听从他们的指令，以保全自己的性命和财物。”这是公开号召马鲁长官临阵脱逃，号召马鲁人民投降敌人。正是根据这道旨意，马鲁长官巴哈木勒克带领一些人逃到马儿哈堡，后又奔赴塔里—赤—牙即儿堡，别的人也各按己见前往不同的地方，只有“那些在劫难逃者则返回马鲁”。当者别、速不台临近马鲁时，马鲁的代理长官“遣使去表示归顺和友善”；马鲁周围的城市则接受了蒙古派来的沙黑纳，向蒙古投降了。
不久，一个名叫不花的突厥蛮人率领一批突厥人出其不意地进入马鲁城，“城内很多反对向鞑靼屈膝投降的人，都拥戴他”。那位马鲁的代理长官卸掉守城之职，不花获得一支庞大的人马。
摩诃末死后，马鲁原来的长官和宰相抹智儿木勒克“时而骑驴，时而步行”，从外地回到马鲁城。“马鲁的军队马上效忠于他，不花也单独去见他，得到宽恕。城内的突厥蛮人和毡的人，为数虽超过七万，也服从他的领导”。
抹智儿木勒克的母亲本是摩诃末的宠姬，后来被赏赐给他的父亲。当时他母亲已身怀有孕，因此他实际上是摩诃末的后代。摩诃末死了，摩诃末的几个儿子下落不明，于是抹智儿木勒克“遂自视比丞相地位还高，一心幻想着算端的宝座”。他不仅夺取了马鲁的军政大权，杀死了马鲁城投降派的首领，而且发兵进攻附近一些投降蒙古的城市，杀死了一些蒙古派来的沙黑纳和当地的投降派。
这时，摩诃末任命的那位马鲁长官巴哈木勒克正在祃桚答而一带，他主动去见蒙古人，把马鲁的局势告诉他们，表示愿意去那儿说降该城。他们赞同他的话，派他和七名蒙古人一起到马鲁去。他首先致函抹智儿木勒克说：“如果我们之间对职位的看法，以前有所分歧，那这一切现在都已成为过去。蒙古军的力量是不可抗拒的，只有臣服归顺才能获免。七千蒙古军和一万签军正在接近马鲁，而我是他们的同盟；他们在片刻间把奈撒和巴瓦儿的夷为平地。眼下，一来为同情心所驱使，二来期望我们言归于好，我就此先遣使通知你，让你不致顽抗下去，不致投身于毁灭的旋涡和沉沦的熔炉。”
这封劝降信送到马鲁后，开始也引起了不少波动。后来，抹智儿木勒克把巴哈木勒克的使者一个个拉到一旁，向他们打听敌军的情况，然后斩掉这些使者，派出了两千五百名突厥兵去对付蒙古人。蒙古人被迫后退，在撤军的路上杀死了巴哈木勒克，这个卖身求荣的投降派也没有得到好结果。
马鲁的奋起抗战激励了其他花剌子模人，后来有一支八百人的蒙军向马鲁进攻，有两名花剌子模将领率两千人打败了蒙军，使他们横尸沙场，并活捉了六十人，拿他们到市区和市场上游行示众，然后又处死了。
“正在此刻，成吉思汗派拖雷，带领骁勇善战的健儿和武士，出征呼罗珊诸州”。马鲁城外驻扎着一万二千名突厥骑兵，他们是抹智儿木勒克反对派的军队，企图夺取马鲁城，时常对马鲁进行袭击。他们的营盘成为蒙古军队首先攻击的目标。蒙古只派四百骑兵出战诱敌，将突厥兵引入自己的埋伏圈，很快就打垮了这支追击部队。随后，他们像一阵风似的袭击突厥兵的营盘，把他们赶到河里，像狼扑向羊群一样轻而易举地消灭了一万多突厥人，抢掠了突厥人的几万匹牲畜。
第二天，1221年二月五日，拖雷率领他的主力部队浩浩荡荡地开来了，七万多蒙古军扎下了成千上万的营寨，马鲁城外变成了一片骑兵的海洋。拖雷亲自率领五百骑兵来到马鲁的凯旋门，然后绕城一周，观察地形。他用了六天时间进行巡视，察看外垒、城池、壕沟和城上的塔楼，发现这座城市是一座经得起攻击的坚固堡垒。第七天，他把军队集合起来，向马鲁城发动总攻。拖雷跳下战马，高举盾牌，走在部队的最前面。蒙军随他前进，把冲出城门的敌人压了回去。另一支马鲁兵从旁边的城门冲出，在那里把守的蒙军也打退了他们的进攻。城中的军队一筹莫展，甚至不能把头伸出城门。蒙古军队层层包围了马鲁，马鲁人通宵警戒，形势十分危急。
抹智儿木勒克刚回城不久，军队也是临时凑集的，战斗力很差。他感到固守下去也只能是死路一条，于是在蒙军总攻的第二天早晨就派了一名德高望重的教长去见拖雷。拖雷对他说了许多甜言蜜语，放他回城。然后抹智儿木勒克亲自至蒙古营，拖雷答应让他仍守旧职，赦免马鲁城民，并说想见见他那些助手，以便任命他们各种不同的官职。抹智儿木勒克信以为真，把手下的人们都召集到拖雷营中，拖雷下令全部逮捕了他们。随后又命令他们交待谁是富豪，让他们提供了一份二百人的名单。
“蒙古人接着入城，把市民不分贵贱统统赶到郊外。一连四天四夜，百姓不断离城。蒙古人把他们全部拘留，把妇女和男子分开来”。“他们从丈夫怀中夺走多少美人儿！他们拆散多少姐妹和兄弟！多少父母因他们的清白女儿遭到蹂躏而发狂”！“蒙古人传令：除了从百姓中挑选的四百名工匠，及掠走为奴的部分童男童女外，其余所有居民，包括妇女、儿童统统杀掉，不管是男是女，一个不留”。
蒙军从马鲁撤走后，藏身于沟洞中的人们爬了出来，共计有五千人左右。一支殿后的蒙军随着到来，他们把这些人赶到郊外，其中大半人又被投进了毁灭的深渊。1221年十一月七日，一些劫后余生的人们又集中到马鲁，擂鼓造反，蒙古骑兵再次进军马鲁，很快镇压了马鲁人的反抗，把能找到的人统统杀死。据当时人统计，马鲁经过这场劫难，前后被杀死一百多万人，只有几个人逃得性命，散到乡间；城内除了十个或半打住了十年的印度人外，无一活人。
呼罗珊的另一座大城你沙不儿，由于也曾抵抗蒙军的进攻，因此它的遭遇也像马鲁那样悲惨。1220年九月，花剌子模沙摩诃末逃到这里，因恐惧过度，他不断拿鞑靼军来吓唬百姓，怂恿百姓分散和离开，他说：“集中的百姓避不开，也打不退蒙古军，蒙古如来到你沙不儿，这闻名的州郡，众赛德尔的驻地，他们决饶不掉一个活人，而会让所有人丧生刀下，你们的妻儿也会被贬为奴婢，那时再逃已来不及，不如你们现在就分散，那你们大部分人，至少你们中间一些人，可望得救。”
“然而，人类爱恋故土，背井离乡好像魂离躯壳”，“所以，大家不同意分散”。者别、速不台追击摩诃末的军队来到你沙不儿后，你沙不儿城民表示向蒙军屈服，供给蒙军粮草，并接受了者别交给他们的一份成吉思汗文告。蒙军离开后，你沙不儿及其周围城市开始起来反抗蒙古人的统治，首先是徒思的签军杀死了蒙古人派到徒思的沙黑纳，并把头送到了你沙不儿。随后你沙不儿人公开造反，蒙军出现在哪里，他们就派百姓到哪儿去袭击他们。
正是在这种形势下，成吉思汗派出的追击摩诃末的第三支部队——脱忽察儿的一万人马来到你沙不儿城下。脱忽察儿是弘吉剌部德薛禅之孙、按陈之子，是成吉思汗第四女秃满伦的丈夫，《秘史》称之为“赤窟古列坚（驸马）”。他既不知道你沙不儿城民曾经投降过者别，也不知道当时你沙不儿的变化。于是他企图用武力攻占这座城市，而“城内的百姓鼓足了十分勇气，因自己人多，蒙古军少，他们时时出击，进行交锋”。第三天，双方在一个城头激战，从城堞和壁垒发射方镞箭和弩矢。由于“一个不幸巧合，一支飞矢使脱察哈儿（脱忽察儿）丧身尘埃，市民不知他是谁就结束了他的生命”。脱忽察儿的手下将领感到新失主将，兵力单薄，攻下这座大城比较困难，只好解围退兵，沿途攻下徒思等一些小城市。
1221年四月，拖雷进围你沙不儿，决心为他的妹夫脱忽察儿报仇。他一举攻占了徒思境内的所有村落，并命令自己的军队从几程远的地方搬运石头，随身带去。他们的石头像庄稼一样堆成山，射石机以及其他武器都排列在你沙不儿城前。你沙不儿百姓见事态严重，派一个教长去进见拖雷，请求宽恕，同意进贡。拖雷一口拒绝了他们的要求，并把那位教长扣押在营中，不准回城。
四月七日，礼拜三拂晓，蒙古兵饮过战斗晨酒，一窝蜂似地向城边涌去。战斗进行到礼拜五午祷时刻，壕堑已有几处被填平，城墙也给打开了一个缺口。一队蒙古兵在城头竖起了旌旗，不少蒙古人一个跟一个地爬上城墙，但到黄昏时，他们又被守城的军民赶了下去。到了礼拜六晚上，所有的城墙和城头都被蒙古人占领了，拖雷指挥他们涌下城头，向城里猛冲，市民们进行回击，散入宫殿和宅院。最后，你沙不儿终于被占领了。“成吉思汗之女，脱察哈儿（脱忽察儿）的长妻，此时带领她的卫士入城，他们把活人杀光，仅剩下四百人，这些人因有技艺而被挑选出来，并被送到突厥斯坦”。拖雷命令把城池平毁，直到土地可以耕种为止，城内连一只猫狗都不能留下。拖雷听说在屠杀马鲁时，有些人藏在尸体中逃脱了，于是他下令割下每个受害者的脑袋，并将男人、女人与小孩的头分开，堆成三座人头塔。这种大屠杀整整进行了十五天，你沙不儿变成了一个巨大的杀人场，苍蝇和豺狼、野狗和山鹰争先恐后地跑到那里，饱餐男人的胸脯、美妇的脖颈。临离开这里以前，拖雷还留下了四百伊朗人，命令他们把发现的人都杀光。
离开你沙不儿后，拖雷率军去进攻也里城。也里在你沙不儿东北，相距有五天的路程。它四周环山，中间有一平原，村落间园田遍布。也里城的守城官杀死了拖雷的谕降使者，鼓励部下奋勇抗战。蒙军从四面攻城，战斗异常激烈。到第八天，守城的长官战死，城中有人主张投降。拖雷了解到城中意见不一，于是再次招降，说：立刻投降可以免死。城中军民为了保全性命，果真立刻投降了。拖雷这次果真没有进行全城性的大屠杀，只杀死了札兰丁的官吏、士兵一万二千人，任命了一位回教徒为长官，派一位蒙古将领镇守。
当拖雷残破呼罗珊各地时，成吉思汗进军到塔里寒山区。塔里寒位于今阿富汗巴达克山省塔利罕县。“该地的城堡叫纳思来忒忽，除壁垒坚固外，还驻满准备获得英名的武士。尽管成吉思汗遣使者、使臣去召谕居民投降，他们却不屈服，一心要厮杀战斗。蒙古军包围城垒，开动许多弩炮；他们不倦地行动，守军也奋战不休；双方进行激战，都使对方重创”。诸将攻打了六个月还没有攻下。为此成吉思汗命令拖雷会师。拖雷的精锐部队到来后，“成吉思汗乃驱俘虏下前敌，退者斩。蒙古军造木架，运土成丘，高与敌垒等，置炮猛攻堡内。守者计穷，全军突围出走，骑兵窜山得脱，步卒尽殪”。蒙军杀死了那些被捉到的敌军，“没有留下一个活人，把堡垒、城砦、墙垣、宫殿、房屋都拆毁”了。
总之，在1221年春夏的几个月之内，成吉思汗、拖雷父子征服了呼罗珊的许多城镇。
