Нанеся удар в тыл противнику, монголы мгновенно вызвали панику и разорение по всему султанату. По описанию персидского хрониста Ата-Малика Джувайни «куда они ни бросали взгляд, всюду всадники, и воздух черен как ночь от пыли, поднятой конями, и страх овладел ими, и царили ужас и безумие». Готовя психологическую атаку на город, Чингисхан наглядно продемонстрировал осажденным, что их ждет. Он предложил населению близлежащих городков и поселений почетные условия сдачи, и к тем, кто принял их, присоединившись к монголам, была проявлена большая мягкость. По словам персидского хрониста, «кто поклонится и подчинится им, тот будет защищен и свободен от ужаса и унижения их жестокости». С теми, кто отказался подчиниться, обращались очень жестко. Монголы гнали пленных перед собой, используя их как пушечное мясо в дальнейших боях.
Среди тюркских защитников Бухары царила паника. Оставив в цитадели Бухары около пяти сотен солдат, более чем двадцатитысячная армия разбежалась, надеясь успеть спастись до прихода монголов. Так сработала ловушка Чингисхана: покинув крепость и рассеявшись во время бегства, хорезмские воины легко уничтожались всадниками монголов.
Гражданское население Бухары было сломлено. Жители города сдались и отперли ворота города. Тем не менее, небольшой контингент солдат укрылся в цитадели, рассчитывая, что за ее толстыми стенами они смогут выстоять против любой осады. Чтобы осторожно взвесить всю ситуацию, Чингисхан решил въехать в город. Первым его шагом после того, как он расположился в центре Бухары (как и в случае с любым другим покоренным народом), стал приказ жителям принести корм для его лошадей. То, что побежденные кормили монгольских воинов и их коней, воспринималось как знак их покорности, более того, принимая еду и корм для коней, Чингисхан давал понять, что он принимает своих новых подданных, а значит и обещает им защиту монгольской империи, как и всем другим ее жителям.
Со времени его среднеазиатских походов сохранилось одно из немногих словесных описаний Чингисхана, которому тогда было около шестидесяти. Персидский хронист Минхадж ал-Сирадж Джузджани, куда менее хорошо настроенный по отношению к монголам, чем Джувайни, описывает его так: «человек высокого роста, сильный телом, с редкой седой бородой, с кошачьими глазами, в которых светится решимость, проницательность, гений и понимание, внушающий благоговение, мясник, справедливый и непоколебимый, сокрушитель врагов, неустрашимый, кровожадный и жестокий». Учитывая удивительное умение Чингисхана повергать города и одерживать победы над армиями в несколько раз превосходящими численностью его собственную, хронист торопится заявить, что он — «адепт колдовства и обмана, который дружен с демонами».
