蒙金边堡塞之战后，成吉思汗率部在
金朝境北，休养整训经年，于金至宁元年七月，再度南下攻金。克宣德府(今河北宣化)、拔德兴府(今河北涿鹿)。
成吉思汗进军至怀来(今河北怀来东南)、缙山(今北京延庆)，大败金右丞完颜纲、元帅右都监术虎高琪军，乘胜直抵居庸北口(今北京八达岭)。金军恃居庸天险，冶铁封固关门，布铁蒺藜百余里，守以精锐将卒。成吉思汗深知由此入关，难以奏效，乃避实击虚，只以少部兵力在北口牵制，自率主力经飞孤(今河北涞源)，东出紫荆关(今易县西北)。金廷侦知，急遣术虎高琪阻截，于五回岭(今河北易县西晋冀交界处)被木华黎击败。蒙古军乘势东进，攻克易州(今河北易县)、涿州(今属河北)。另遣哲别走小路袭取居庸南口，时契丹将论鲁不儿亦献北口降，哲别与可忒薄刹南北夹击取居庸，蒙古军进围
金中都。八月，金廷发生政变，
完颜永济被杀，
完颜珣称帝(即宣宗)，尽撤沿边诸军至中都。
成吉思汗鉴于中都城池坚固，难以速下，又知金内地兵力空虚，遂分三道，横扫两河、山东、辽西等地。十月，以三子
术赤、
察合台、
窝阔台将右军；自易州循太行山东麓南下，破遂、保(今河北徐水西、保定)、定州(今属河北)、中山、邢、洺、磁(今正定、邢台、永年东、磁县)、相、卫、怀、孟(今河南安阳、汲县、沁阳、孟县南)等州；至黄河北岸又绕太行山西路北行，大掠泽、潞、辽、沁、平阳(今山西晋城、长治、左权、沁县、临汾)、太原、吉、隰、代(今吉县、隰县、代县)、忻(今属山西)等州而还。左路军由皇弟
哈撒儿及斡陈那颜等将之。循海东进，取蓟州(今津蓟县)、乎州(今河北卢龙)、辽西走廊诸郡而还。
中路军由成吉思汗、
拖雷及
木华黎将之，取雄、霸、莫、安、河间、沧、景、献、深、祁、蠡、冀(今河北雄县、霸县、任丘、安新西南、河间、沧州东南、献县、束鹿东、安国、蠡县、冀县)、濮、开、滑(今河南鄄城北、濮阳、滑县东)、恩、博、济、滨、棣、淄、潍、登、莱、沂(今山东平原西、聊城、济宁、利津西、惠民、淄博西南、潍坊、蓬莱、掖县、临沂)、泰安、济南、益都(今均属山东)等郡。共破90余郡，两河、山东、辽西数千里，人民尽遭涂炭。三道兵还，会至中都城下，迫
金宣宗奉献完颜永济之女
岐国公主和金帛、马匹后，成吉思汗率军北还。
此战，蒙古军战法灵活，采取迂回、奇袭战法，突破险关。后又乘金朝内乱，远程奔袭，进行掠掳，削弱金朝实力，为尔后灭金积累了经验。但因成吉思汗尚无据地立国的打算，所以在得到
金朝纳贡之后，即撤兵而返。