暴戾的察合台，知道这片土地，以后是大哥术赤的领地，在强烈嫉妒心的驱使下，在杀死城里的男人之前，竟然让士兵放出一万只凶神恶煞的藏獒和蒙古獒，先对这些男人进行扑咬，等咬得血肉模糊时，才让士兵上前用刀捅死。
他还丧心病狂地唆使士兵，连城里的孕妇也不放过，竟然剖开孕妇的肚子，直接刺死腹中的胎儿。 窝阔台实在看不下去了，劝说无效后，只得祭出最后一招，说要向成吉思汗告状，察合台才悻悻地让士兵放下了屠刀。 屠城之后，两兄弟带着大军和海儿汗，开始向撒马尔罕进发，与等在那里的成吉思汗会师。 见了海儿汗，成吉思汗并没有发怒，只是冷冷地抛出一句：“听说你贪婪成性，连蒙古国商人的东西也敢抢劫，那就让银子为你陪葬吧。”他命令士兵用火将银子熔化后，直接灌进海儿汗的嘴巴、双眼和双耳之中，海儿汗这个杀死蒙古商人的花剌子模人，就这样惨死了。 撒马尔罕非常富庶，原本是西辽的都城，摩诃末和古出鲁克两人瓜分了西辽的土地，花剌子模占领了撒马尔罕之后，才将都城从玉龙杰赤搬到了这里。 在花剌子模，如果说不花剌是宗教文化中心的话，那么撒马尔罕无疑是经济贸易中心，这里产的织品、帐篷和马具，在整个中亚地区都非常有名。 撒马尔罕城外的郊区，到处是水渠、果园、花园和别墅，城里也花园密布，各家各户都有或大或小的一个花园庭院，足见当地人的富庶程度。 可是，野蛮的成吉思汗和蒙古大军来了，这里又将惨遭荼毒。 真是兵熊熊一个，将熊熊一窝，亲自坐镇撒马尔罕的摩诃末，听说蒙古大军攻破了不花剌城，早已吓破了胆，在成吉思汗率领大军到来之前，就带着一部分士兵仓皇逃走了。 撒马尔罕的城墙，高大厚实，城壕里蓄满了水，连城门也是铁的，上面还建有箭楼，为了加强防守，摩诃末在逃跑之前，还在城的四周，构筑了三十多公里长的外垒防线。 守城士兵足有十一万人，除了本地人，还有突厥人、钦察人和大食人等，城中还配备了二十头战象，战斗力不容小觑。 一向谨慎的成吉思汗，带着大军到了之后，没有贸然地发起进攻，而是等察合台和窝阔台率领大军来了之后，才准备开始进攻。 察合台和窝阔台到了后，成吉思汗带着耶律楚材和各位将军，花了两天的时间，沿着撒马尔罕四面的城墙，将城内的防守情况，仔细地察看了一遍。 开攻城会议前，察合台不由感叹：“撒马尔罕不愧是花剌子模的都城，城墙比金国的中都还牢固！”
成吉思汗立即训斥二儿子：“什么叫牢固，汉人的长城，女真人的界壕，不是一样的牢不可破吗？结果怎么样，还是被我们蒙古人攻下了！”
他还用犀利的眼光，扫视了一遍手下的将军，“至于打仗，除了虚设的城墙，主要还得靠守将的谋略和勇气！”
这天晚上，在成吉思汗的亲自督战下，蒙古大军先架起抛石器，向城内抛石头，来作为掩护，然后搭起云梯，将抓来的本地人作为先锋，在蒙古士兵的监督下，这些人手持弓箭和喷火筒，爬上云梯后，向城楼上的同类发起了攻击。 这是花剌子模人之间的相互残杀，一拨又一拨的本地人爬上城墙，与城楼上的士兵对射，然后倒在有水的壕沟里。 三天过后，守军和本地人死伤无数，壕沟几乎被石头和尸体填平了，守军在无奈之后，只好祭出了二十头战象。 大象冲出城门后，立即向攻城的蒙古大军冲了上来，每头大象的背上，披着一层牛皮做成的铠甲，上面还有一个塔楼，里面有七到十名士兵，都手持弓箭，居高临下地向马上的蒙古人射箭。 大象的冲刺速度很快，很快就用长长的象鼻子，将马背上的蒙古士兵，卷起来抛到空中，然后掉下来摔死。 即便是勇敢的蒙古马，见了这些庞然大物，也吓得赶紧后退，大象乘势冲上来，掀翻了不少战马，并踩死踩伤了不少马和士兵，蒙古大军开始大乱。 蒙古人赶紧使用复合弓，可一般的铁箭头，即便射穿了牛皮铠甲，却根本射不穿里面厚厚的象皮。 成吉思汗身边的也松歌，身上有三支带黑曜石箭头的特制箭，正准备上前射击时，被制止了。成吉思汗只是觉得，即便三支箭能射穿象皮，也于事无补，还提前泄露了自己一方的底细。 成吉思汗又让士兵射火箭，可这二十头战象经过训练，根本不怕火，依然向前猛冲，蒙古大军很快处于被动的局面。 成吉思汗只得让人放出了一千只藏獒，去围攻这些大象，可大象根本无视这些凶猛的犬，一鼻子甩过去，便将前面的一群藏獒打翻在地，然后冲上来，将藏獒踩死的不计其数，没有见识过大象厉害的藏獒，再也不敢上前了。 战象后面的守军见状，立即冲了上来，与蒙古大军展开大战，双方互有死伤，花剌子模的守军，还俘虏了一部分蒙古士兵，在二十头战象的掩护下，退回了城中。 这一仗，蒙古大军没有讨到任何便宜，成吉思汗却摸清了战象的底细。 他连夜让工匠，将也松歌带来的黑曜石，磨成了箭头，次日一早又从军中选出两百名力气最大的弓箭手，将他们的箭头，全部换成了锋利的黑曜石箭头。 准备好了之后，蒙古大军次日继续攻城。 双方混战了一阵，守军又放出了二十头战象，可蒙古大军再也没有惊慌，两百名壮士在也松歌的带领下，开始手持复合弓，背着带有黑曜石箭头的箭，站到了前列。 一阵箭雨过后，二十头战象立即成了刺猬，从来没有吃过大亏的战象，负痛开始掉头，反而向城内跑去，踩死了不少守城的士兵。 撒马尔罕的利器战象，就这样失效了，守军再也没有什么可以凭借的了，士气开始低迷起来，城也在两天后被攻破了。