自攻陷撒馬爾罕後，成吉思汗就開始在撒馬爾罕郊區避暑。這年秋天，成吉思汗和幼子拖雷對忒耳迷城（今烏茲別克斯坦泰爾梅茲）發動進攻。進攻之前，成吉思汗派人進城勸降。忒耳迷城守軍把勸降者的腦袋射滿箭矢，扔給成吉思汗。他們告訴成吉思汗：“老子的城市有一半聳立在阿姆河中，易守難攻，而且城裏有如沙子般的軍隊和世界上最先進的武器，有本事就來吧！”
忒耳迷守軍的行為激怒了成吉思汗。成吉思汗暴跳如雷道：“我要讓你沙子般的軍隊成為真正不值一提的沙粒，我要讓你最先進的武器成為我的囊中之物！”
攻城立即開始，雙方展開十日慘烈的攻防戰，拋石機把大石從城裏拋出來，成吉思汗又把它拋進去，城裏又拋出來。雖然如此，城牆漸漸坍塌，最後城破，成吉思汗命軍隊進城進行為期三日的屠殺和搶掠，此城幾十年後才恢複元氣。
在屠殺過程中，蒙古人無所不用其極。有一名即將被殺掉的老婦呼叫劊子手：“不要殺我，我給你們一顆大珍珠。”蒙古人向她索取，她回答：“在我肚子裏。”蒙古人就活生生剖開她的肚子，取走珍珠。這件事讓蒙古人深信，忒耳迷城所有人都有把寶貝藏到肚子裏的嗜好，於是，還活著的人被剖腹，已死去的人也被剖腹。
把忒耳迷城變成廢墟後，成吉思汗又攻掠附近城寨，殺戮和焦土如影隨形，侵襲著每個城鎮。
成吉思汗重回撒馬爾罕郊區時，突然有不好的消息傳來：呼羅珊地區被哲別和速不台拿下的城市發生反叛，花剌子模人殺掉蒙古人派駐的長官，一時之間，呼羅珊地區重新沸騰。
成吉思汗不能容忍這種情況，命令拖雷帶領主力去做斬草除根式的平叛，於是，呼羅珊大屠殺開始了。
拖雷渡過阿姆河後，派他的舅哥、成吉思汗的女婿脫忽察兒為前鋒，繞過馬魯（今土庫曼斯坦馬裏）直趨納撒城（今土庫曼斯坦尼薩）。這名先鋒官又派出一名先鋒去圍困納撒城，該先鋒連勸降都懶得做，一抵達城下，就開始攻城。納撒城守軍頑強抵抗，射出的箭矢如雨點，該先鋒命運不濟，在指揮中被流矢射中咽喉，一命嗚呼。脫忽察兒暴跳如雷，來到城下，傾盡所有猛攻，強攻十五日後，納撒城被拿下。歐洲史料說，脫忽察兒進城後屠殺居民達七萬人。