По возвращении в Хорезм султана ожидала неожиданная весть. В период его отсутствия в город Отрар прибыл монгольский караван, который, однако, подвергся разграблению по приказу наместника города — Иналджыка Кайыр-хана, заподозрившего купцов в шпионаже. Он был предводителем группировки канглы и двоюродным братом влиятельной матери султана, Теркен-хатун. Выходцы из племен канглы давно приняли ислам, прибыв ко двору правителей Хорезма, от которых получили ряд важных военных и административных должностей, но они продолжали вести себя соответственно степнякам, больше склонным к активным и решительным действиям, нежели длительным размышлениям.
Источники сообщают о существовании контактов хорезмийцев и монголов уже в 1216 г., когда состоялось первое посольство от султана к Чингисхану. В ответ с богатым караваном, везшим подарки, во главе с хорезмийцем по имени Махмуд Йалавач, было отправлено письмо мирного характера с предложением о разделе сфер влияния. Однако в письме султан был назван Чингисханом «сыном», что означало обращение к нему как к подданному или правителю более низкого ранга. Это оскорбило и разозлило Мухаммада, и султан предпринял попытку выведать какие-либо данные о войске Чингисхана.
Вероятно, монголы готовились к войне на западе. Чингисхан умело использовал агентурную сеть, налаженную с помощью мусульманских и уйгурских купцов, державших в руках торговые пути из Средней Азии в Китай, в то время как хорезмийская агентура действовала крайне неудачно.
Так или иначе, после инцидента в Отраре Чингисханом было отправлено посольство во главе с мусульманином Ибн Кафраджем Бугра с требованием разъяснения обстоятельств случившегося или выдачи Иналджыка, чего султан сделать никак не мог. Хотя источники содержат данные об ответном письме хорезмийцев, где вина за содеянное возлагалась только на Иналджыка, но монгольский посол ко двору султана, т.е. Ибн Кафрадж, был убит, что фактически означало начало войны.
Слабость центральной власти в Хорезме, вражда придворных клик и племенных группировок, невозможность эффективной координации военных сил государства и, в противовес этому, стремительные и расчетливые действия монголов, спаянных дисциплиной и объединенных центральным командованием, способствовали тому, что достаточно быстро, в период с осени 1219 до конца зимы 1220 г., основная хорезмийская территория была захвачена. Сам хорезмшах Мухаммад, видя гибель своей империи и убедившись в невозможности сплотить своих подданных, чтобы остановить противника, принял решение сложить с себя регалии правителя и бежать. Захватывавший один за другим крупные города Хорезма Чингисхан, узнав об этом, отправил в погоню за ним военный корпус примерно в 20 тыс. человек под командованием полководцев Джэбэ и Субэдэя. Они вскоре узнали, что султан где-то погиб, но в их задачи также входила разведка — получение информации о территориях, лежавших к западу от Каспийского моря.
