大蒙古国建立后，南边与西夏、金朝为邻，西边与畏兀儿、哈剌鲁相接。在蒙古草原以北的森林地带，还有一些部落没有降服。泰和七年（1207年），成吉思汗派遣长子术赤前去征服森林地带的“林木中百姓”，经过艰苦的战斗，取得了胜利，这样便巩固了后方。紧接着，便开始对外发动大规模的战争。主要分两个方面：一是南下进攻西夏和金朝，一是西征中亚。
一、南下进攻西夏和金朝泰和四年（1204年）铁木真灭乃蛮部后，统治的境土已与西夏相接。泰和五年（1205年），蒙古军以西夏接纳逃亡的乃蛮贵族为借口，攻入西夏境内大肆抢掠，但很快便退回。大蒙古国建立的次年，成吉思汗亲自率军侵入西夏，历时五个月才退出。这两次军事行动都属于实力侦察性质。到大安元年（1209年）春，蒙古军发动大规模进攻，连克名城，包围西夏首都中兴府（今宁夏银川）。西夏向金朝请求援助，遭到拒绝。大安三年（1211年）初，西夏纳女称臣，成吉思汗才退回蒙古草原。
蒙古与金朝的关系是很复杂的。蒙古部的首领俺巴孩曾被金朝杀害，但成吉思汗本人曾配合金朝军队对塔塔儿部作战，并因此接受过金朝的封号。在泰和六年（1206年）建立大蒙古国后，成吉思汗曾到边境向金朝进贡，金章宗派遣叔父卫王完颜永济接受贡献。完颜永济为人软弱无能，成吉思汗轻视他，对他很不礼貌。泰和八年（1208年）金章宗死，无子，完颜永济嗣位。金朝派遣使臣将即位的诏书传送到蒙古，成吉思汗问使者：“新君为谁？”金朝使臣回答说：“卫王也。”成吉思汗向南方吐了一口唾沫，骂道：“我以为中原皇帝都是天上人做，这种无用软弱的人也能做吗!我才不拜他呢!”立即跳上马背走开了。成吉思汗归附金朝不过是一种策略手段，他早已有意对金用兵，现在昏庸无能的卫王做了皇帝，正是出兵的好时机，所以他利用这一机会与金朝决裂。西夏称臣后，成吉思汗消除了来自侧翼的威胁，拆散了金、夏之间的联系。
于是，大安三年（1211年）的春天，他便在克鲁伦河畔聚众誓师。按照蒙古的习俗，他登上高山，祈求上天帮助，为祖先报仇雪恨。他发动对金战争，就是以报仇为借口进行的。这一年七月，蒙古军突破金朝用来防御草原游牧民进攻的边墙，在野狐岭（今河北张北）大败金军。蒙古军进而围攻中都（今北京），金兵坚守，相持不下，蒙古军退兵。崇庆元年（1212年），成吉思汗亲自率军围攻西京（今山西大同），大败金朝派来的援兵，但在攻城时中了流矢，便退回阴山附近。至宁元年（1213年）秋，成吉思汗集结军队，再次攻金。在怀来（今河北怀来）大败金朝丞相完颜纲和术虎高琪指挥的军队，金朝伤死的将士“如烂木般堆着”，金军精锐在这一仗被消灭殆尽。蒙古军乘胜来到居庸关前。居庸关是中都西北的要隘，一过居庸关，就是平原，无险可守，因此金朝在这里置重兵固守，布下了严密的防御工事。成吉思汗避实就虚，由山间小路绕到关后。
然后分兵三路，连破山西、山东、河北和辽东的许多州县。到贞祐二年（1214年）春，属于金朝管辖的华北平原广大地区，只有中都、真定等十一个城未下。三路大军掳掠了大量人口、牲畜、财物之后，在中都附近集合，准备攻城。正当蒙古军在华北平原上驰骋时，金朝宫廷中发生政变，皇帝完颜永济被权臣谋害，金宣宗（完颜珣）继位，宣宗面对内外交困的局势，只好向蒙古求和，献出公主（永济之女），加上大批金帛、童男女、马匹，由丞相恭送蒙古军出关。
这一年五月，被蒙古军吓破了胆的金宣宗不顾一部分贵族官僚的反对，将朝廷迁到汴京（今河南开封），留下大臣完颜承晖镇守中都。成吉思汗闻讯，便派军队包围中都，金朝由河南派遣军队来救援，中途被击溃。中都孤立无援，城中发生饥荒。贞祐三年（1215年）五月，完颜承晖自杀，城中军民投降，蒙古军占领了这座华北平原上的名城。
兴定元年（1217年）起，成吉思汗集中全力西征，把对金战争交给左手万户木华黎全权负责，封他为太师国王。木华黎率领蒙古军和归附的其他各族武装，逐步占领了河北、山西、山东的大片土地。
二、西征中亚当大蒙古国建立时，它的西边有畏兀儿，居地是以别失八里（今新疆吉木萨尔）、哈剌火州（今新疆吐鲁番）为中心的新疆东部地区；哈剌鲁，居地在今巴尔喀什湖东南的伊犁河、楚河流域。在畏兀儿和哈剌鲁以西，则是西辽和花剌子模汗国。辽朝灭亡时，皇族耶律大石率领一支军队西行，建立了一个国家，仍以辽为国号，历史上称为西辽，也称为哈剌契丹（黑契丹）。西辽的统治地区以河中（锡尔河与阿姆河中间地区）为中心，首都是虎思斡耳朵（今吉尔吉斯共和国托克马克附近），一度是中亚最强大的国家，畏兀儿和哈剌鲁都成为藩属，受它控制。西辽以西是花剌子模，它位于咸海以南，首都玉龙杰赤（在阿姆河下游）。13世纪初，花剌子模算端（算端是统治者的称号）野心勃勃，到处扩张势力，辖地已达今伊朗、阿富汗的广大地区，并曾大败西辽。
西辽在畏兀儿地区派驻少监，横征暴敛，对畏兀儿的亦都护（统治者的称号）巴而术阿儿忒的斤和他的部属加以百般凌辱。巴而术阿儿忒的斤得知成吉思汗统一蒙古建立国家的消息后，便于大安元年（1209年）将少监杀掉，归顺蒙古。成吉思汗给予畏兀儿亦都护以隆重的待遇，按照游牧民族收养子的习惯，承认亦都护为第五子，又把女儿许给他为妻。自此，畏兀儿成为蒙古的藩属。畏兀儿的归附，有着重要意义。畏兀儿人有较高的文化，他们对于大蒙古国的行政管理起了很大的作用。畏兀儿地区位于东西方交通的要道，商队必经之地，成吉思汗通过畏兀儿对西方的情况有了更多的了解。紧接着，居住在海押立地区（今伊犁河中游北岸）哈剌鲁人首领也杀死西辽的少监，摆脱与西辽的藩属关系，投向蒙古。阿力麻里（今新疆伊犁地区）的哈剌鲁首领当时正在反抗西辽的统治，很快也归附成吉思汗。这样，大蒙古国便与西辽发生直接接触了。
蒙古灭乃蛮时，乃蛮王子屈出律向西逃走，几经曲折，来到西辽。西辽皇帝耶律直鲁古把女儿嫁给他，并支持他招集乃蛮旧部。屈出律势力渐大，便乘西辽与花剌子模之间交战的时机，发动突然袭击，囚禁耶律直鲁古，夺取了帝位。屈出律称帝后，出兵征服可失合儿（今新疆喀什）、斡端（今新疆和田）等地，强迫当地人民放弃伊斯兰教，改信佛教或景教，对当地人民敲诈勒索，奸淫烧杀，引起了强烈的反抗。成吉思汗知道这些情况后，便于1218年派遣大将哲别领兵两万出征屈出律。哲别进入西辽境内后，宣布信教自由，从而得到伊斯兰教徒的广泛支持。屈出律犹如惊弓之鸟，不敢与蒙古军交锋，狼狈逃窜，后为巴达哈山（今阿富汗巴达克山）地区山民捉获，送交蒙古军处死。蒙古征服了西辽，便和花剌子模接壤。
花剌子模这时正处于鼎盛时期。它与蒙古发生关系较早。成吉思汗在草原上崛起的消息，很快传到中亚，引起了花剌子模算端的注意。他派遣使者来到东方，侦察蒙古的虚实。贞祐二年（1214年），成吉思汗接见了使者，提出双方派遣使臣、商人互相往来，交换商品，彼此和好。为了表示自己的诚意，他用很高的价格买下了花剌子模商队的货物，同时便派遣使臣和四百余人组成的庞大商队回访。蒙古使臣见到了算端，但商队却被讹答剌（今哈萨克共和国境内锡尔河右岸）城的长官扣留。经过算端同意，讹答剌的长官下令杀死商队中的所有商人，没收全部货物。他的命令被执行了，但是商队中有一人设法逃走，回到蒙古，向成吉思汗报告事情的经过。成吉思汗闻讯大怒，感到遭受了前所未有的耻辱。他奔上高山之顶，脱去帽子，以脸朝地，祈祷了三天三夜，说：“我非这场灾祸的挑起者，赐我力量去复仇吧。”下山以后，他派遣使者到花剌子模，向算端提出质问，并警告说，自己打算讨伐，要算端做好准备。算端摩诃末当场下令将为首的使臣杀死，其余二人剃去胡须后放回。这件事进一步加深了成吉思汗对算端的仇恨。但由于西辽未灭，加上对金用兵，就暂时搁置了下来。在消灭屈出律、征服西辽以后，他就开始对花剌子模采取行动了。
兴定三年（1219年）秋天，成吉思汗率领蒙古军和其他民族的军队，共十余万人，出征花剌子模。花剌子模貌似强大，实际上内部矛盾重重，各怀异志。
面对强敌，算端摩诃末根本无法组织军队进行决战，只能采取分兵守御要塞的办法，把希望寄托在蒙古军大掠后会自行退兵上。但是，经过对西夏和对金战争的锻炼之后，原来长于野战的蒙古军，现在在攻坚方面也具有很高的能力。严密设防的讹答剌、撒麻耳干（今译撒马儿罕，在乌兹别克共和国）、不花剌（今译布哈拉，在乌兹别克共和国）、玉龙杰赤等城，相继都在蒙古军攻击下陷落了。蒙古军对居民大肆杀戮，抢劫财物，纵火焚烧各种建筑，使这些城市受到毁灭性的打击。有的城市（如讹答剌、玉龙杰赤）则被夷为平地。算端摩诃末在蒙古军追击下狼狈逃窜，最后逃到里海的一个小岛上病死。摩诃末之子札阑丁组织力量抗击，兴定五年（1221年），他在申河（今印度河）边被成吉思汗打败，逃入印度境内。
蒙古军的一部，在追逐摩诃末时，曾越过高加索山脉，打败当地钦察部落和斡罗思（今译俄罗斯）人的联军，沿第聂伯河至里海北岸，然后返回。从兴定三年（1219年）到兴定六年（1222年），蒙古人的铁骑在中亚广大地区到处驰骋，给花剌子模汗国以致命的打击。但是，成吉思汗这次出征主要目的是报仇，在这一地区大肆掠夺，造成极大的破坏，却没有建立牢固的统治。所以到他死后又有第二次西征。
在战胜札阑丁之后，成吉思汗回到大雪山（今兴都库什山）山麓过冬。兴定六年（1222年）四月，在那里接见了全真道的领袖丘处机。丘处机住在山东，成吉思汗听说他有长生不老之术，专门派遣使者召他前来。丘处机在进谒时坦率地说，只有卫生之道，没有长生之药，并劝说成吉思汗要以“敬天爱民为本”。在接见丘处机后不久，成吉思汗决定结束西征，循原道回师，经过两年多的跋涉，在正大二年（1225年）春回到鄂嫩河头的营地。
三、西夏的灭亡和成吉思汗之死当成吉思汗西征时，曾要西夏出兵相助，遭到西夏大臣阿沙敢不的拒绝。成吉思汗对此深为恼怒，为了对花剌子模用兵，他没有立即对西夏采取行动。在西征胜利以后，他急于回师的原因之一，就是因为西夏变得倔强，动摇于降叛之间。
正大三年（1226年）初，成吉思汗率领大军，进攻西夏，势如破竹。阿沙敢不战败被俘。十一月，两军在灵州（今宁夏银川南朵儿篾该）决战，西夏将士虽奋力抵抗，但没能挡住蒙古骑兵的冲击，终于失败。灵州陷落后，蒙古军进围西夏国都中庆府。经过长期包围之后，中庆府粮尽援绝，到正大四年（1227年）六月间又发生强烈地震，灾上加灾。西夏国王被迫请降。成吉思汗在出征西夏前已因打猎时坠马得病，这时因水土不服病势更加严重，他自知很快要死，下令死后秘不发丧，待西夏国王前来谒见时便把他杀掉。这年七月十二日，成吉思汗病死，终年六十六岁。死后三天，西夏国王出降被杀，中庆城也被洗劫一空，城中居民不是惨死在刀下就是沦为奴隶。
成吉思汗的遗体，立刻被护送到鄂嫩河头的营帐所在地，沿途看见人畜全部杀死。根据他生前的意愿，遗体埋在鄂嫩、克鲁伦、土拉三河发源地不儿罕山的起辇谷，后来元朝诸帝死后也都送到这里来安葬。起辇谷草木茂密，到13世纪末，成吉思汗的葬地已经无法辨认了。
成吉思汗有许多儿子，正妻孛儿帖所生四子地位最高，他们是术赤、察合台、窝阔台、拖雷。四人常常跟随成吉思汗出征，立下了功劳。成吉思汗将巴尔喀什湖以西蒙古军马蹄所到之处封给长子术赤，自畏兀儿地到阿姆河之间地区分给察合台。窝阔台占有以叶密立河（额敏河）和霍博（今新疆和布克赛尔）为中心的地区。蒙古人习惯，幼子继承家业，其余诸子另立门户，所以前面三子分有被征服的领土，而幼子拖雷继承了漠北蒙古本土。至于汗位继承，则与财产继承有所区别。成吉思汗对于确立汗位继承人，非常犹豫。在西征将要开始时，也遂夫人（成吉思汗宠爱的妻子）说：“皇帝涉历山川，远去征战。若一日有不讳，四子内命谁为主，可令众人先知。”成吉思汗就把四个儿子找在一起商量。他先征求术赤的意见。术赤还未说话，察合台抢先说道：“父亲问术赤，是不是要委付他？他是篾儿乞种带来的，俺如何教他管？”原来，成吉思汗长妻孛儿帖曾被篾儿乞人抢去，夺回以后才生下术赤，所以他的血统是很可疑的。术赤听了这番话，非常恼怒，揪住察合台的衣领，就要动手，被旁人劝阻住。面对二子的冲突，成吉思汗感到忧虑，便指定第三子窝阔台为汗位继承人，并要其余三子立誓拥戴。术赤于成吉思汗出征西夏时在自己的封地死去。成吉思汗临死前，将窝阔台、拖雷及其他诸子召集在一起，用箭和多头蛇作譬喻，要他们拥戴窝阔台为大汗，并说：“只要你们弟兄相互帮助，彼此坚决支援，你们的敌人再强大，也战不胜你们。”因此，在成吉思汗死后召开的忽里台大会上，根据遗命与会者一致推选窝阔台为大蒙古国的大汗。但是，事实与成吉思汗的愿望相反，子孙并不听从他的嘱咐，反而经常为争权夺利发生冲突。
从窝阔台即位之日始，以术赤系和拖雷系为一方，以窝阔台系和察合台系为另一方，形成两个派别，围绕着汗位一直进行着明争暗斗。大蒙古国与元朝政治生活的许多方面，都是受这一派系斗争影响的。
成吉思汗是中国和世界历史上的一个传奇人物。他幼年时历经艰辛，成人后屡遭挫折，但从不气馁，努力奋斗，终于战胜一个个强大的对手，统一了蒙古草原。大蒙古国建立后，他又接连用兵，四处出征。他的一生，“灭国四十”，在世界历史上写下了惊心动魄的篇章。“一代天骄”，他是当之无愧的。
大蒙古国的建立，使草原上说各种语言的部落，逐然融合为一个民族共同体，以蒙古为名，走上了世界历史舞台。在蒙古族的形成和发展过程中，成吉思汗的贡献是巨大的，他是当之无愧的蒙古族民族英雄。他在我国北方的军事活动，打破了长期以来分裂割据的局面，为以后元朝统一全国奠定了基础，也是有积极意义的。当然，无论在蒙古草原统一的过程中，或是对金、西夏的战争中，都造成了巨大的破坏，各族人民（包括蒙古族在内）的生命财产遭到十分惨重的损失。这样严重的罪行，是由成吉思汗的奴隶主阶级本性决定的。
成吉思汗的西征，是一个长期存在争论的问题。西征是在“复仇”的名义下进行的，实质上是争夺霸权的斗争。西征给中亚各族人民带来了极大的痛苦，成吉思汗的暴行长期留在人们的记忆里。但是，也应该看到，它冲破了长期以来各国互相隔绝的状态，促进了东西方经济、文化的交流。“丝绸之路”再一次兴盛起来。西征带来的这方面的后果，在世界历史上是有积极意义的。
明代官修的《元史》称赞成吉思汗“深沉有大略，用兵如神”。历来中外历史学家都盛赞成吉思汗的军事天才。确实，他善于用兵，能出奇制胜，在军事上有许多值得重视的创造。但是，我们也可以看到，他并不是天生的常胜将军，在统一蒙古过程中，曾不止一次吃过败仗。重要的是，他在失败之后从不气馁，善于从失败中学习，以坚强的意志，重振旗鼓，直到取得胜利。正因为他在艰苦的环境中得到了充分的磨炼，所以在走出蒙古草原以后，才会所向无敌，成为叱咤风云的一代豪杰。