公元1211年，成吉思汗出兵攻打金国，几年之中，蒙古军队先后攻占了河北、山西、辽西、辽东的大多数州、县，掠走了许多人口、牲畜和财物。1215年2月，蒙古军队攻占了金朝首都中都（现在的北京市）。1217年，为了攻打西辽和花剌子模，成吉思汗封木华黎为国王，专门攻打金朝。
成吉思汗在西征结束以后，又要攻打金朝。但是打金朝就得首先攻打西夏，因为成吉思汗西征时要求西夏派兵，可是西夏不但不派兵，而且还与金结成联盟，与蒙古作对。公元1226年，成吉思汗亲自带领大军进攻西夏，成吉思汗派使者去见西夏国王李德旺，要他投降。李德旺吓得直哆嗦，连话都不敢说。西夏大将阿沙敢钵非常生气，说：“要打仗，我在贺兰山下等着；要金银财宝嘛，请他来问问我的宝刀答应不答应！”成吉思汗派兵前进，阿沙敢钵果然在贺兰山下等着蒙古兵的到来呢。两军大战一场，结果蒙古兵取得了胜利，并乘胜追击，一直到灵州。在灵州，又发生了一场激烈的战斗，当时守卫灵州的是老将嵬名令公率领的10万军队，他们知道，这次战斗非常关键，打赢了，西夏就能保存下去，打输了，西夏就会灭亡了，因此，将士士气特别高涨，要与敌人拼个你死我活。但蒙古军连年打仗，一个个也是勇猛无比。于是双方军队在结冰的黄河上摆开战场，进行了激烈的战斗。西夏军队英勇抵抗，杀死了许多蒙古士兵，但他们还是打不过蒙古骑兵，大部分被蒙古兵杀死。从此，西夏国再也没有什么力量。
公元1227年正月，蒙古军队包围了西夏都城中兴府（现在的宁夏回族自治区的银川市）。6月，成吉思汗到六盘山去避暑。正在这时候，中兴府发生了强烈地震，房屋倒塌，瘟疫流行。粮食也没有了，西夏国真是到了山穷水尽的地步。西夏新国王李睍不得不向成吉思汗投降，但是要求推迟一个月时间，他说：“为了准备贡品和安置灾民，请给我一个月时间，到时候，我亲自来拜见你。”
就在西夏投降后，成吉思汗病倒在六盘山，一来是因为当时天气炎热，二来是因为成吉思汗年纪大了，体力不如从前，经不起连年作战的劳累，成吉思汗眼看病情一天比一天严重，怕自己活不了几天，就开始考虑两件大事：一是把帝位传给谁；二是教他们如何治理国家，完成自己的事业。于是他把窝阔台、拖雷和其他儿子叫到身边，对他们说：“我眼看就要死了。你们当中要有一个人来继承我的汗位，保护我们的国家，完成我的事业，你们一定要互相谦让，如果你们人人想当大汗，我就不知道该怎么办好。”
窝阔台他们听说，就跪在地上说：“我们愿听父王的话，父王吩咐我们怎么做，我们就怎么做。”
成吉思汗又说：“我将立窝阔台为汗，因为他雄才大略，足智多谋，你们其他人谁也比不上他，只有他才能够统帅全国军队，保卫我们的国土，只有他才能使你们过上幸福的生活，享受荣华富贵。如果你们同意，就要当面在我面前立下文书；承认窝阔台为汗，听他的命令，不许改变在我面前答应的事，也不许违反我的法令。”
成吉思汗的儿子立刻立下了由窝阔台继承大汗位的文书。
处理完了汗位继承问题后，成吉思汗又考虑如何治理国家的事，因为最大的敌人金朝还没有灭亡。他对他的儿子们和大将们说：“金朝的精兵都在潼关，潼关地势险要，易守难攻，你们不要从这个地方去进攻。宋朝和金是世世代代的仇人，你们要联合宋朝，借道从宋朝出发，直捣开封，那样一定能取得胜利的。”后来，窝阔台按照这个方略，终于在公元1234年消灭了金朝。
另外，成吉思汗还耽心西夏知道自己死了，会不投降，就命令他的将领们不要让西夏人知道，等西夏王李睍来朝拜时，杀掉他，并杀掉中兴府里所有的人。后来这些都按成吉思汗的计划实行了。
公元1227年8月25日，成吉思汗病死在六盘山，终年66岁。成吉思汗的儿子们和大将们护送他的灵柩到达克鲁伦河源的大斡耳朵（就是大帐的意思，大汗居住的地方）。为了保密，他们沿路见人就杀，杀了许多无辜的百姓，后来，在蒙古各地的成吉思汗的儿子们、弟兄们等，为他举行了隆重的丧礼，把他埋在肯特山的起辇谷。
成吉思汗是蒙古族伟大的民族英雄，他使蒙古人民摆脱了金朝的奴役，并统一了蒙古，他还是一个杰出的军事家，为统一全中国打下了基础。