以后，铁木真又经过几次战斗，陆续消灭了蒙古高原好几个部落，终于统一了全蒙古。他被蒙古各部首领推举当了大汗，这就是举世闻名的成吉思汗。
成吉思汗即位以后，建立了军事和政治制度，使用了蒙古文字，使蒙古成了一个强大的汗国。但是金朝还把蒙古当作它的附属国，要成吉思汗向他们进贡。成吉思汗立志要改变这种屈辱的地位。
金章宗死后，太子完颜永济即位，派使者到蒙古下诏书，要成吉思汗下拜接受。成吉思汗问使者新皇帝是谁，使者告诉他是永济。成吉思汗轻蔑地吐了一口唾沫，说：“我原来以为中原主人是天上人做的，像这种庸碌无能的人也配做皇帝？”说罢，就把金朝的使者丢在一边，自己上马走了。
打那以后，成吉思汗就跟金朝决裂。
公元1211年，成吉思汗决心大举进攻金朝。他登上高山对天祈祷，说：“金朝皇帝杀害我的祖先俺巴孩，请允许我报这个仇吧！”接着，他就选了三千名精锐骑兵南下。金将胡少虎带了三十万金兵抵抗，被蒙古军打得一败涂地。过了两年，蒙古兵又打进居庸关，围攻金朝的中京（今北京市）。成吉思汗跟他四个儿子分兵几路，在河北广大平原上横冲直撞，所向无敌。
这时候，金朝内部十分混乱，金主完颜永济被杀，新即位的金宣宗不得不向成吉思汗求和，献出大批金帛，把公主嫁给成吉思汗。成吉思汗才撤兵回去。
成吉思汗打败了金朝，兵力更强大了。公元1219年，有一支蒙古商队受成吉思汗派遣到西方去，经过花剌子模（在今里海东，咸海西），被当地的守将杀害。成吉思汗亲自率领二十万蒙古大军攻打花剌子模，接着，又向西攻打，占领了现在的中亚细亚各国，前锋一直打到现在的欧洲东部和伊朗北部，才带兵回国。
成吉思汗带兵西征的时候，曾经要西夏发兵帮助，西夏不但拒绝出兵，而且和金朝结了同盟。成吉思汗回来以后就决心灭掉西夏。在围攻西夏京城的最后时刻，他自己却得了重病。他知道好不起来，就在病床上对部下将领说：“我们攻打金朝，要向宋朝借路。宋朝和金朝冤仇很深，一定会答应我们。”
成吉思汗死后，他的儿子窝阔台接替他做大汗。窝阔台按照成吉思汗的遗嘱，向南宋借路，包围金朝京城开封。公元1233年，蒙古军攻破开封，金哀宗逃到蔡州（今河南汝南）。
蒙古又联合南宋围攻蔡州。
金哀宗派使者向宋理宗（宋宁宗的继子，名叫赵昀）求和，说：“金朝被灭，下一步就挨到宋国了；如果跟我们联合，对金、宋两国都有好处。”
宋理宗没有理睬他，金哀宗走投无路，只好自杀。公元1234年，金朝在蒙、宋两军夹攻下灭亡。