蒙古军进入欧洲后，首先攻取伏尔加河下游的布里阿耳城。1237年冬，进兵俄罗斯，里亚占公国成为蒙古袭击的第一个目标。里亚占大公尤里•伊果烈维奇无力抵抗，向弗拉基米尔公国和切尔尼克夫公国求援。可是，俄罗斯诸公国均不出兵。里亚占公国无援，经过3天交战，其都城里亚占被蒙古军占领。
1238年初，蒙古军打到莫斯科，据志费尼《世界征服者史》记载，它的居民多如蚂蚁和蝗虫，而它的四周，树木和茂林密布，以致连一头蛇都不能穿过。蒙古军到达后，从四面八方修筑了足够三四辆大车并排而行的道路，然后架起投石机，仅用5天时间就攻陷了莫斯科城，杀死了该城的王公弗拉基米尔。
占领莫斯科后，又向东北方向进军，占领了俄罗斯(弗拉基米尔大公国)首都弗拉基米尔等14座城市。至此，全部俄罗斯领土被蒙古军所占领。俄罗斯历来是被公认为强大的帝国，但其在骑兵帝国面前显得是那么的不堪一击。
在这次远征的过程中，蒙古王公之间并不是十分和谐，尤其在领导者之间产生了分歧。窝阔台之子贵由和察合台之孙不里两人不满拔都的最高地位，对他犯有不服从的罪，更重要的原因，是察合台系和窝阔台系的王子们心中对术赤系的王子都瞧不起，总记得术赤并不是成吉思汗的亲儿子。
不里甚至与拔都发生过激烈的争吵，这使窝阔台不得不把他们召回，同时又把贵由送去给拔都处分，把不里交给察合台处分。拔都自然不敢当真处分大汗的儿子贵由，但这场怨仇互相结得很深。拖雷之子蒙哥在此时也离开了军队，但仍与拔都保持着友好关系。拔都与贵由和不里的不和，以及与蒙哥的友谊对以后的蒙古产生相当大的影响。一个俄罗斯对于窝阔台的胃口似乎是不能满足的，他的目标是整个欧洲。说到欧洲，窝阔台当时也未必就知道欧洲的真正内涵，对于它的面积、人口、文化等方面估计一片模糊。又由于蒙古人本是游牧民族，跋涉对他们来说是常事，因此不以行军为苦。
所以，这个西征，多少也征得有点糊里糊涂，他们可能也不知道西方到底在哪儿，欧洲到哪里算是边界。按蒙古人自己的思维意识，他们认为自己是优秀民族，理应统治欧洲，统治世界。用成吉思汗一句名言讲：有蓝天地方就有蒙古人牧场！所以他们继续向西开进着。
第三次西征由成吉思汗另一个孙子旭烈兀率领，目标为西亚各国。公元1253年，托雷之子旭烈兀率军第三次远征，蒙古军队进军西亚，平定木剌夷国。公元1257年3月，旭烈兀偕同拜住等继续西征，直指黑衣大食首都巴格达。公元1257年冬，旭烈兀、拜住等率军三路围攻巴格达，第二年初，三军合围，向巴格达发动总攻，蒙古军队用炮石攻打巴格达城，城门被炮火击毁。2月，穆斯塔辛率众投降，阿巴斯王朝灭亡。旭烈兀率军继续西进，兵进叙利亚，直抵大马士革，势力深入到西南亚。由于蒙古军队被埃及军队打败，旭烈兀才被迫停止了西进，占据第比利斯，建立了伊利汗国。从公元1217年至1258年间，蒙古帝国通过三次西征，先后征服了今咸海以西里海以北的钦察、花剌子摩和东起阿尔泰山西至阿姆河的西辽、畏兀儿，建立察合台汗国；鄂毕河上游以西至巴尔喀什湖的乃蛮旧地，建立窝阔台汗国；伏尔加河流域的梁赞、弗拉基米尔、莫斯科、基辅等公国，建立钦察汗国；两河流域的伊朗、阿富汗、叙利亚，建立伊利汗国，史称四大汗国。
战绩：蒙古铁骑横扫欧洲联军
公元1227年，对于正如旭日般冉冉升起的蒙古帝国来说，是个仿佛突然回到了黑暗的年份。他们的骄傲，一代天骄成吉思汗带着他一统欧亚大陆的凌云壮志溘然离世。
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