1137年西辽又开始了第二阶段的向外扩展。它首先进入费尔干纳谷地，在这里大概没有遇上什么抵抗；继续向西推进，到达忽毡。在这里遇上西部喀喇汗王朝的马赫穆德汗的抵抗。两军交战，喀喇汗王朝军队被击溃，马赫穆德汗逃回首都撒马尔罕。然而西辽军队却没有乘胜前进，而是停下来巩固新地盘，等待更好的战机。
1141年，喀喇汗王朝又爆发了康里人与葛逻禄人之间的民族冲突。喀喇汗王朝马赫穆德汗向自己的宗主塞尔柱突厥人的苏丹桑贾尔求援。在此之前，马赫穆德汗被西辽军队打败逃回撒马尔罕后，已经苏丹桑贾尔派出使臣求援，说穆斯林遇上了灾难，鼓动他保卫穆斯林。呼罗珊、西吉斯坦、伽兹纳（里海西南），马赞兰德（里海南岸）和古尔（阿富汗中南部）的国王们都带兵加入。桑贾尔集中了十万多骑兵，1141年7月渡过阿姆河。当他听到马赫穆德汗关于发生冲突的情况后，便向葛逻禄人进攻。
葛逻禄人派人向耶律大石求援。耶律大石给桑贾尔写信，为葛逻禄说情。不可一世的桑贾尔不但没有接受说情，反而要耶律大石接受伊斯兰教，否则就要武力解决。耶律大石下令进军，他率领军队在撒马尔罕以北的卡特万与敌相遇。耶律大石在达尔加姆狭谷立营，并派六院司大王萧斡里刺、招讨副使耶律松山等领兵二千五百攻桑贾尔军队的右翼，枢密副使萧查刺阿不，招讨使耶律术薛等领兵二千五百攻其左翼，自率其余部队攻其中军。桑贾尔军队的右翼是将军库马吉，左翼是西吉斯坦国王，中军由自己亲率。
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