1206年，铁木真尊号“成吉思汗”后，除了确立制度，推行各项安内措施外，更不断扩张势力，先后对邻国（金国、西夏）发动战争，又西征中亚花剌子模国，为日后建立元朝及扩张蒙古帝国版图，打下了坚实基础。

联宋灭金

十二至十三世纪，由女真族建立的金国是统治华北一带的强国。在成吉思汗向金国开战以前，金国一直是蒙古的宗主国，金人长期欺压和迫害蒙古人，令蒙古人十分忿恨。1211年，成吉思汗认为自己已经有足够的力量对抗金国，于是向金国发动战争，向金人报复，结束了蒙、金的臣服关系。1213年，成吉思汗屯兵金国的中都（今北京）城下，金宣宗遣使求和，向蒙古人奉献金银、缎匹、奴仆和马匹等，战事因而暂时止息。次年，金迁都南京（今开封）。1215年，成吉思汗终于攻陷中都。金政权在迁往南京后，又苟延残喘20年。到1234年，当时的蒙古大汗窝阔台联合南宋夹击金国，终于结束了金朝的统治。

西征中亚

1218年，成吉思汗派遣一支庞大商队前往花剌子模（中亚信奉伊斯兰教的国家），但商队人员竟被花剌子模官员劫杀。于是，成吉思汗在1219年亲率20万大军西征，向花剌子模复仇。成吉思汗先消灭西辽，扫清了西征的障碍，接着攻打花剌子模。凡抵抗蒙古军的城市，城陷后居民都会被蒙古军屠杀，工匠则被掳回蒙古本土。几年间，蒙古军击灭了花剌子模，摧毁了许多中亚城市，兵锋所及，南达印度河流域，西至里海西南岸一带。成吉思汗西征后，将新占领的土地分封给儿子朮赤、察合台和窝阔台，而蒙古本土则按幼子保守故土的传统习俗由拖雷继承。

六征西夏

1083年，党项族在今日甘肃省一带建立了西夏国。十三世纪初，西夏与金、宋形成了相互对峙的局面。从地理位置来看，位于蒙古国南面的西夏，与金国互为犄角，令蒙古国两面受敌。成吉思汗为免后顾之患，在攻打强敌金国以前，先后数次对西夏用兵，迫使西夏国王纳贡称臣，解除了攻金时两线作战的威胁。1226年，成吉思汗为了报复西夏国王拒绝出兵协助蒙古西征，于是大举攻伐西夏。次年，西夏国王被迫投降，西夏灭亡。

成吉思汗在1227年病逝，窝阔台于1229年继承汗位，继续奉行成吉思汗的对外扩张政策。1234年，攻灭金国。1235年，派朮赤次子拔都率军西征，大军一度深入欧洲，震惊欧洲各国。拔都在这次西征得来的大片领土上建立了钦察汗国。1253年，第四任大汗蒙哥派遣弟弟旭烈兀统兵西征波斯，奠定了伊儿汗国的基础。蒙哥汗死后，忽必烈夺取了汗位，并于1271年定国号为“元”，是为元世祖。他在1279年灭南宋，统治了全中国。包括四大汗国在内，蒙古帝国的版图横跨欧、亚大陆，成为当时世界上一时无两的大帝国。