按照既定的作战部署，察合台和窝阔台两兄弟执行了攻克讹答剌城的重要任务。第二天傍晚时分，成吉思汗与幼子拖雷的中军，以哲别与速不台为先锋，也踏上了进军不花剌之路。
讹答剌城位于奇姆肯特市的阿雷思河和锡尔河右岸的交汇处，北接钦察草原，距离库车约有五百里，是花剌子模的东方重镇，也是商人前往伏尔加河、乌拉尔、大波斯、近东及东罗马帝国的必经之路。去年，蒙古帝国派遣的一支四百多人的商队，就在此城被守将亦纳勒术残忍斩杀、财物被洗劫一空。
当闻报蒙军来犯的消息后，昔日不可一世的摩诃末也在加紧备战。讹答剌城的军事防御工事异常坚固，城中又分内城和外城两层。护城河宽阔深邃，加上粮草充沛，守军多达十一万余，各种器械准备充足。该城守将是亦纳勒术，副将是国王摩诃末临时派来增援的大将哈剌察。
时序刚步入初秋，团团围定讹答剌城之后，蒙军在察合台和窝阔台的指挥下，向讹答剌城发起了总攻。蒙军从四面攻击城门，伺机打开通往城内的通道。城中守将正是挑起战端的罪魁祸首亦纳勒术，知道成吉思汗不会轻易饶恕自己，只能进行殊死抵抗。
讹答剌之战是极其残酷激烈的。进攻的一方怀着为被斩杀的四百多名同胞复仇的怒火，马刀箭镞上凝聚着仇恨，往城内尽情倾泻；坚守的一方是挑起战端的肇事根苗，自知城陷之日，也就是自己的死期，故背水一战，血战到底，誓与坚守的城池共存亡。
坚守在城堡上督战的亦纳勒术不敢有丝毫的倦怠之心，日夜督军轮流坚守。即使在月黑风高的夜里，也派遣将士在城墙上巡逻和监视，一班疲惫了，换上另一班，生怕让蒙军钻了空隙。每逢遇到蒙军攻城时，城内守军便拼命抵抗，丝毫没有心慈手软，远处的蒙军，用箭镞射击；靠近城下的蒙军，用滚木和砖石狠狠砸击。
疾如旋风的蒙军空袭战术，在这里不能施展。在第一轮的较量中，蒙军付出了惨重的伤亡代价，败下阵来。察合台和窝阔台及时改变战术，由短期强攻改为长期围困，分散开蒙军兵力，把讹答剌城围裹得里三层外三层，固如铁桶。星陈棋布的蒙古营帐，宛如雨后蘑菇般排列在讹答剌城的周围，站在城墙上俯瞰下去，只见彩旗招展，蔚为壮观。
同时，蒙军派出小股兵力，对讹答剌城周围的城镇乡村进行清洗。以蒙军阵营为中心向四周呈放射状，造成方圆十里民不聊生。
讹答剌城内的守军不时看到城郊附近的村落里升腾起粗硕的烟柱，随之，火光冲天，把半边天都映得通红一片。接下来是战马的嘶鸣声，百姓饱尝蒙军马刀后的号啕声，妇孺的悲鸣声，小儿受到恐吓后的悲啼声，各种声音交织在一起，像一条吐着芯子的毒蛇，不时噬咬着守军的神经。等蒙军大获全胜班师回营时，看到被捉来的百姓用长绳捆起手臂串联起来，排成长队，像一串长长的糖葫芦，被押至蒙军阵营中。
蒙军铁骑所经之处，攻城略地，杀人如麻，无数人人头落地，化为人间冤魂。许多王公贵族望风而逃，不敢与蒙军正面交锋，致使许多城池均落入蒙军手中。那些顽强抵抗的城池，都遭到蒙军的残酷报复，城池被夷为平地，幸存者被屠戮殆尽，讹答剌城墙外附近的村镇荒无人烟，赤地千里，该城几乎变成一座孤立无援的岛屿。
为了减少蒙军兵力的伤亡，察合台接受随征炮手指挥官的建议，在讹答剌城周围堆筑土台，在土台上架设瞭望用的望车，蒙军在望车里居高临下，侦察城内守军的动向，及时反馈给蒙军将领。构筑土台，劳动量大，而且周期长，但在攻城不力的情况下，倒不失为一种无奈之策。
好在，亦纳勒术和哈剌察一心死守讹答剌城，不敢滋生突围的想法。他们知道，一旦突围，他们的坐骑根本跑不过疾驰如风的蒙军坐骑，该城的步兵和百姓会在顷刻间毙命于蒙军的马刀之下。与其开城突围被蒙军杀戮，倒不如在此坚守，多活一天是一天，估计时间一久，等蒙军的军需粮草供应不上，见攻城无望，他们便乖乖退兵东还。
这仅仅是讹答剌城内守将的想法而已，他们完全忽视了蒙军正四处抢夺城外百姓的口粮和家畜，以供军需所用。加上城郊有大片优质的牧场，可供蒙军牧马之需。其实，在围困讹答剌城期间，蒙军的日子过得很滋润。
由于蒙哥首次亲临前线，脑海里滞留着父亲拖雷给他讲过战场上炮火轰鸣、箭矢横飞、哭号连天的残酷场面，而对两位伯父察合台和窝阔台指挥的作战方案倍感费解。他曾多次央求窝阔台，应向讹答剌城发起主动攻伐，窝阔台都会用手在他头上摩挲着搪塞道：“吃饱喝好不想家，你放心好了，到嘴边的猎物是跑不掉的。”
窝阔台所言，是蒙军将士在战争中惯用的伎俩。把讹答剌城团团围困住，并不急于攻克，而是在喝酒吃肉睡女人的享乐中，渐渐消耗它的元气。如果猎物濒死前没有进行过垂死挣扎，那么身为猎手的蒙军将士完全没有乐趣可言。就像调皮的猫咪在抓住老鼠后先要玩弄戏耍一番，等把老鼠折磨得奄奄一息了，才意犹未尽地大快朵颐一番。
等土台构筑起来，在讹答剌城外一字排开，蒙军便在土台上架设强劲的床弩、火炮、抛石机、火油筒等攻城器械，以便控扼讹答剌城。进攻又开始了，只见巨大的石块，雨点般的箭矢和蒺藜火球交织成一张密集的网络，一股脑儿地倾泻到城内。城内的房屋被引燃后，一时浓烟四起，烈火冲天，惊天动地。讹答剌城的守城将士简直被蒙军的新式武器吓得魂飞魄散。
在蒙军围攻讹答剌城期间，蒙哥依然体会不到战争的残酷，最喜欢看的就是火炮轰击讹答剌城墙和守城将士百姓的游戏。
床弩又称床子弩，是在唐代绞车弩的基础上发展过来的，将两张或三张弓结合在一起，大大增强了弩的张力和强度。张弩时用粗壮的绳索把弩弦扣连在绞车上，由几名彪悍的战士合力摇转绞车，张开弩弦，安好巨箭。放射时，由一名士兵用大锤猛击扳机，机发弦弹，把箭射向远方。其弹射力和杀伤力远远超过单人使用的擘张、蹶张或腰引弩。
围攻讹答剌城时，察合台和窝阔台最开心的事，就是站在高高的土台上瞭望蒙军的远程火炮将讹答剌城变成一片火海。城内建筑基本以木质为主，在多晴少雨的秋天，火借风势迅疾蔓延开来，很容易烧掉半条街道。蒙军连日的围攻，导致城内很多座粮仓在烈火中化为灰烬，葬身火海的兵士和居民不计其数。数日过后，方圆几里的空气中还弥漫着一股粮食和人肉掺杂在一起的熟香。
副将哈剌察尽管是一名久经沙场的宿将，但从来没有遭遇过如此残酷的攻城场面，在城堡上方呼啸而过的巨石和蒺藜火球的威力无比，纵然再坚固的城池，也招架不住它们凛然的攻势。使城中大多数粮仓被火舌吞噬，城内十多万兵马的粮草问题成了迫切之事。外援的道路又被蒙军拦腰截断，国王摩诃末纵然想派增援军力，也是有心无力，唯有望洋兴叹。
留攻讹答剌城的蒙军从四面八方顽强攻城；守城的讹答剌士兵据力死守，决战到底。双方坚持了近五个月，一直呈割据之势。转眼到了1220年二月，围困日久，城内的物资开始匮乏，军粮一时跟不上，眼看陷入断粮的绝境，讹答剌城的居民变得绝望起来，士气变得十分低迷。
副将哈剌察本来想助亦纳勒术一臂之力，阻止蒙军的攻伐，见败局已定，自己也没有跟随亦纳勒术一起殉葬的义务。是亦纳勒术的不义之举引来蒙军的围攻，由他自己去对付吧。一天，哈剌察在拜见亦纳勒术时劝道：“大帅，眼看蒙军铁了心将讹答剌城围困到底，该城迟早会被攻破。与其等城破之日，城中兵民全部惨遭杀戮，倒不如主动投降，或许还能给军民留一条活路啊。”
哈剌察所言属实，但亦纳勒术心里十分清楚，自己是这场战争的祸首，也是破城之后蒙军的众矢之的。再说，蒙军把讹答剌城围裹得严严实实，也切断了他突围的后路。如若拼死一搏尚存一线希望，开城纳降只有死路一条。既然降也死，战也死，何不与蒙军血战到底，倒也落个以身殉国的一世英名。
想到这里，亦纳勒术阴沉着脸，冠冕堂皇地对哈剌察说：“倘若我们不忠于自己的国王，我们如何为自己的变节而辩白呢？”
哈剌察见亦纳勒术不听劝阻，一意孤行死守讹答剌城与蒙军死扛到底，也不再多费口舌，但他与蒙军平日无冤近日无仇，不想引火烧身。是夜，为了保全性命，哈剌察率领本部一万人马悄悄打开讹答剌城门，企图借夜色突破蒙军的包围圈，溜之大吉。
孰料，这一万人马刚出了城门，就被早已戒备的蒙军，杀得节节失利，哈剌察被蒙军活捉。蒙军趁机从虚掩的城门里杀入讹答剌城。
蒙军围攻了五个月，损兵折将，浪费多少器械都没能拔除的城池，却因哈剌察的逃跑，蒙军乘虚而入一举攻克了讹答剌外城，真是咄咄怪事。
哈剌察被押到蒙军阵营中，察合台和窝阔台进行了审讯，哈剌察都如实一一回答，从他嘴里挖凿出大量的军事情报。察合台本想赦他不死，但一想到蒙古四百多名商人就在该城惨遭杀戮，禁不住怒发冲冠，训斥道：“你既然不忠于自己的主子临阵脱逃，又怎么指望你忠于我们呢？”
因讹答剌城分内城和外城，此刻蒙军攻入外城，还未完全攻克讹答剌内城。蒙军攻入讹答剌外城后，抓紧肃清外城，将城内的居民和尚未来得及逃进内城的士兵，赶绵羊般统统赶出城外，同时命令弩兵、火炮手和突击队相互配合，全力攻伐内城。
在守城方面，亦纳勒术倒是视死如归，誓不投降，与蒙军血战到底。他率领两万余名坚强的勇士退守内城与蒙军作殊死较量，只要有一个人一息尚存，他们就战斗不止，直至与蒙古人同归于尽，也无一投降。
由于街巷逼仄，蒙军骑兵很难施展开战术，察合台不得不把部队化整为零，与困兽般的讹答剌城内的残余兵士进行街战、巷战。最后，讹答剌城内守军组成五十人的敢死队，用身体抵御蒙军的利刃，情景极其悲壮，蒙军战士也造成极大的伤亡。
为此，两军都付出沉重的伤亡代价，阵亡将士的尸体横七竖八地堆积在一起，充塞着大街小巷，残缺的弓箭和两军的旗帜散落得到处都是，混杂着泥土的血水变得污浊不堪，向低洼的地面缓缓流淌。一阵风贴着地面徐徐拂来，刺鼻的血腥味便在空气中弥漫开来。浓郁的气息刺激得蒙哥几乎呕吐。
收尾的战斗又持续了将近一个月，死守内城的讹答剌城军民，战死一半，饿死一半，最后仅剩下亦纳勒术和两名士卒，站在屋顶上继续与蒙军对峙，丝毫没有投降的迹象。倘若花剌子模的将领都像亦纳勒术视死如归，奋勇杀敌，蒙军能否最后获胜都是一个未知数。
察合台下达了活捉亦纳勒术的命令，所以蒙军不能用弓箭射杀他。他的两个士卒被蒙军射杀后，所有的抗蒙力量都被平息了。最后，只剩下亦纳勒术一人仍在继续拼死顽抗，命令宫女帮他递砖头、石块，他不断往下砸蒙军，蒙军又死伤数名。
直到砖头、石块都统统用光了，数名蒙军一拥而上，将亦纳勒术五花大绑。连日的短兵相接，亦纳勒术已累得全身虚脱，似乎连从房子上面跳下来的力气都消耗尽了。
持续了近半年的攻坚战终于落下了帷幕，窝阔台下令洗劫了讹答剌城，除了工匠、技师外，屠杀了所有守城的士卒和百姓，最后将城墙拆除，壕沟填平，所有防御工事均被夷为平地。从此，这座锡尔河的繁华都市从此变成一片荒原。
蒙哥目睹了战争的残酷性，让他感到莫名的恐怖和不安。夹杂在蒙军的队伍中，与讹答剌城内的守军短兵相接时，他体会到了战争的杀伤力。火炮点燃木质结构的房屋发出的焦煳味，箭矢飞驰时发出一连串尖锐的鸣叫声，石块落地时升腾起的尘土味，横陈在街头巷尾的残缺不全的尸体任由热血长流，溜街风中席卷起的血腥味，还有冷兵器在阳光的照耀下散发出的铁质味，所有的声音和气息纠缠在一起，刺激得他浑身打战。
跟随父亲察合台多次奔赴战场的莫图根早已对战争的残酷性司空见惯。每次攻城的时候，他总是对蒙哥格外照顾，看到蒙哥把身体暴露在敌军的箭矢之下时，总是提醒他俯下身子，避免蝗虫般箭矢和石块的射击。
察合台把杀人越货、挑起战端的肇事者亦纳勒术押送至成吉思汗的营帐里，听候发落。看到这个滋事的杀人恶魔，成吉思汗气得两眼直冒烈焰，牙齿咬得咯吱直响，几缕花白的胡须跟着颤颤抖动。
成吉思汗愤怒地问道：“你不是欲壑难填、人心不足蛇吞象吗？好，我成全你，让你携金带银，体体面面地踏上黄泉路。”
说罢，成吉思汗在撒马耳干城郊外的库克撒来，命人将金银化成溶液，一滴滴一勺勺地注入亦纳勒术的七窍之中，表示对贪财者的严惩，也为被斩杀的数百名商人、使者一雪前耻。
这场马拉松似的讹答剌之战，从1219年九月中旬开始，一直持续到1220年二月才宣告破城结束，共花费了五个多月的时间，其周期之长在蒙军攻城的战例中实属罕见。
探究其原因的话，主要有以下三点：
一、讹答剌城本身防御坚固，十一万守军，兵力充沛。守军和守将拼死守城。
二、蒙军初次西征，攻击中亚地区城堡的经验不足，初战比较慎重。
三、在战役部署上有围点打援的意图。后来发现花剌子模增援不力，就变围攻为牵制，分散兵力来攻击讹答剌城周围的城镇。
