1211年秋，成吉思汗军由达里泊进入金境，先锋哲别攻破金西北路边墙上的乌沙堡，取乌月营。金军统帅独吉思忠因失于备御，被解职，由完颜承裕主持军事。承裕见蒙古军势盛，从抚州（今河北张北）退往宣平（今河北张家口西南），于是昌州（今内蒙古太仆寺旗西南九连城）、桓州（今内蒙古正蓝旗北四郎城）、抚州三州之地尽失。成吉思汗至抚州，金朝以大军三十万驻守野狐岭（今河北万全膳房堡北），成吉思汗挥师进攻，金兵大败，死者遍野。承裕等慌忙觅路逃跑，蒙古军追踪至浍河堡（今河北怀安东），将金军大部分消灭，金朝的精锐部队在这次战役中丧失殆尽。蒙古军前锋突入居庸关，攻中都不克，退出。
成吉思汗长子术赤、次子察合台、三子窝阔台率领另一路军队由西南路进入边墙，汪古部首领阿剌兀思剔吉忽里献关，并充当向导，蒙古军攻下净、丰（今内蒙古呼和浩特东白塔镇）、云内（今内蒙古托克托县东北古城）、东胜（今托克托县）、武（今山西五寨县北）、朔（今山西朔州）等州，抄掠后退去。金西京（今山西大同）留守纥石烈执中慌忙弃城逃回中都。
1212年，蒙古军乘胜攻陷宣德州（今河北宣化），至德兴府（今河北涿鹿），先为金守军所败，拖雷等奋勇攻城，拔之，抄掠境内诸城后退出。成吉思汗继续攻取山后诸州县，威宁（今内蒙古兴和北）防城千户刘伯林降；进兵攻西京，歼灭奥屯襄所率来援金军，遂围西京，为流矢所中，撤回。同年，派遣先锋哲别往攻东京（今辽宁辽阳），东京军民坚守，哲别假装撤退五百里，守者误以为敌退，不作任何防备，哲别连夜轻骑驰回，攻入城中，大掠而还。
1213年，成吉思汗会集大军，再入野狐岭，连下宣德、德兴诸城，进至怀来（今河北怀来东），与完颜纲、术虎高琪所率乣、汉守军激战，击溃金军，追至居庸北口，金军尸体堆集如烂木。这是蒙古攻金的第二次大胜利。因为居庸关防守坚固，成吉思汗采取迂回包抄战术，留怯台等攻居庸，自己则率领主力驰向西南，取紫荆（今河北易县西）入关。金朝发觉蒙古军意图，急忙遣兵赴援，但为时已晚。金军刚到，蒙古军已度关下至平地，遂破金军。哲别奉命率领精骑，出其不意地攻下南口，进至北，与怯台军内外夹击，占领居庸关，逼近中都。成吉思汗攻下涿、易（今河北涿州、易县）二州，命怯台等率一部分军队围攻中都，其余分兵三路：术赤、察合台、窝阔台率右军，沿太行山东麓而南，直抵黄河北岸卫（今河南卫辉）、孟（今河南孟县）诸州，再从太行山西麓向北，掠河东南、北路诸府州而还；哈撒儿、斡赤斤等率左军向东，掠蓟（今河北蓟县）、平（今河北卢龙）、滦（今河北滦县）诸州而还；成吉思汗与拖雷率中军南下，掠河北东路、大名、山东东、西路诸府州而还，另遣木华黎一军攻陷密州（今山东诸城），屠之。
1214年春，三路军会合于中都附近，成吉思汗驻中都北郊黄甸，向金朝索要贡献。金宣宗献卫绍王女岐国公主及金帛、童男女等求和，成吉思汗引军退出居庸，驻扎于鱼儿滦（今内蒙古克什克腾旗达里泊），并遣木华黎、孛秃攻取辽西、辽东诸州郡。
五月，金宣宗南迁。六月，驻守中都之南的乣军哗变，杀其详稳，投降蒙古，成吉思汗遂遣三模合拔都领契丹人石抹明安、汉人王械为向导，引蒙古军南下与乣军会合，围攻中都。中都附近州县守将和官员纷纷投降，前来援助的金军均被击溃，留守中都的主帅平章政事抹捻尽忠弃城逃跑，于是1215年五月，蒙古军进占中都。当时成吉思汗驻在桓州，得到报告，立即派遣失吉忽秃忽等籍中都帑藏，全部运走。留札八儿火者、石抹明安镇守中都。
与此同时，木华黎军攻取临潢府（今内蒙古巴林左旗）、北京路（今内蒙古宁城县大名城）诸州县，大败金军于花道（今内蒙古赤峰东南），进克辽西重镇北京，派人招降兴中府（今辽宁朝阳）。兴中土豪石天应等杀府官降蒙，义州（今辽宁义县）契丹土豪王恂及附近地区地主、土豪多率所部黑军乡党投降。锦州张鲸先是反金自立、后降蒙古，1215年初夏，被派随蒙古军攻打河北、山东地区，因企图叛逃被杀。其弟张致遂据锦州反蒙，攻下辽西许多州县，并占领兴中府，声势很大，坚持到1216年秋才失败。
攻取中都以后，成吉思汗又派脱栾扯儿必统领蒙古军及投降的契丹、汉军抄掠河北、山东各地，遣三模合拔都从西夏趋关中，出潼关，大掠河南而还。他自己则于1216年春回到克鲁伦河的斡耳朵。
1217年秋，成吉思汗封木华黎为太师国王，赐九尾白旗，使承制行事，命统札剌亦儿、弘吉剌、亦气列思、兀鲁、忙兀、汪古诸部军以及归降的契丹、女真、乣、汉诸军，专征金朝。成吉思汗对木华黎说：“太行山以北，我自己经略；太行山以南，由你去努力。”授予他攻取中原的全权。1223年，木华黎死后，由其子孛鲁继承他的职务。
木华黎受命专征后，继续奉行成吉思汗制定的笼络汉族地主的政策，他手下的契丹、女真、汉族地主武装成为攻金的重要力量。
1217年，木华黎军攻河北、山东诸州，刘伯林、石抹也先等所部汉军随从，陷蠡州（今河北蠡县）、大名府、益都、密州等城。易州人张柔聚宗族数千家，选壮士组织队伍，结寨自保，金朝授以经略使职。1218年兵败降蒙，木华黎命他仍用旧职，统领本部兵马，于是张柔搜集部曲，攻下雄、易、安（今河北新安西南）、保等州，军于满城（今河北满城县西）。当时，河北地区兵力最强的地主武装是据有真定（今河北正定）的武仙。武仙归附金朝，屡次发兵攻张柔，张柔也攻入武仙控制的地区。1219年，先已降蒙的董俊攻下真定，逐走武仙。1220年，金朝封武仙为恒山公，武仙得金朝援兵，打败董俊，复据真定。
1218年，木华黎统兵攻入山西，史天倪、史天祥兄弟等各领所部汉军从行，攻下太原、平阳、绛州等八十余城。1219年，金郭文振、张开军收复太原，胡天作军收复平阳。次年，金朝封郭文振为晋阳公，张开为上党公，胡天作为平阳公，让他们分疆守土，与蒙古军作战。
木华黎主力攻山西时，河北有几支地方武装夺据了许多地方，与降蒙派地主武装相互攻战，金朝也封他们为公。1220年，木华黎将攻略的重点转到河北，亲驻满城，遣史天祥攻真定。史天祥劝说武仙投降，于是真定复归蒙古，邢（今河北邢台）、相（今河南安阳）、卫、怀（今河南沁阳）、孟等州相继被蒙古军攻下。
1221年秋，木华黎率蒙古军主力及石天应、史天祥等汉军攻山西、陕西。由东胜渡河，征召西夏兵从战，取葭州，使石天应守之；攻延安不克，破绥德、鄜（今陕西富县）、坊（今陕西黄陵）等州，从丹州（今陕西宜川）东渡黄河，取隰州。1222年，蒙古军复取太原、平阳，皆设官置守。冬，木华黎率大军渡河而西，攻下同州（今陕西大荔）、蒲城，径趋长安。金京兆行省完颜合达固守，蒙古军攻不下，遂西攻凤翔，再召西夏兵助战。凤翔军民英勇抵抗，木华黎围攻了一个多月，仍不能克，西夏军帅又率师离去，只得引兵退还，于1223年三月死于闻喜。
武仙降蒙后，木华黎命史天倪为河北西路都元帅，治真定，以武仙副之。但两人势力不相上下，武仙对史天倪不服，常闹矛盾。1225年，史天倪攻取武仙部下所据山寨，武仙怕他进一步来收拾自己，就设谋请史天倪赴宴，将他杀掉，以真定地投归金朝。一时河北震动，许多州县都随着叛蒙附金。孛鲁命史天泽袭其兄职，招集史氏部曲攻武仙，并遣肖乃台率蒙古军助之，藁城董俊亦出兵会攻，武仙败走汴京，真定及河北诸州又为蒙古占领。
至此，金朝在河北、山东的地盘丧失殆尽，虽然在山西打了几次胜仗，收复了平阳、太原等地，但已难挽回整个败局。正值此时，成吉思汗亲率大军在击溃西夏主力后，挥师入金，攻陷了临洮等府州。金哀宗赶紧派使臣带了大量珠宝向成吉思汗求和。不久，成吉思汗死于清水县附近。临死前，他制订了以下的灭金战略：假道于宋，进攻唐州和邓州，后直捣大梁，取下金精兵所据的潼关。
成吉思汗死后，在陕西的蒙古军继续向凤翔等地进攻。1228年，蒙古军八千入大昌原（今甘肃宁县西），被金完颜陈和尚率领的四百骑军击败。金朝与蒙古打了近二十年仗，才第一次得到这么辉煌的胜利，颇起了一点振奋作用。1229年窝阔台即位后，决定亲自出征金朝。
1230年秋，窝阔台与拖雷率军渡漠而南，攻拔天成等堡，进入山西，渡过黄河，与陕西蒙古军会合，攻取凤翔。金哀宗命行省完颜合达、移剌蒲阿从阌乡（今河南灵宝西）提兵出关救援，合达等兵至渭北，见蒙古军势盛，慌忙收兵入关。次年春，蒙古军攻破凤翔，金弃京兆，迁民于河南，潼关以西尽为蒙古所据。
1231年夏，窝阔台避暑于官山九十九泉（今内蒙古卓资北灰腾梁），大会诸侯王，商议攻金之策。当时，金以重兵把守潼关，不易攻破，猛将速不台在此接连受挫；黄河一线守备亦严，武仙一军屯于北岸卫州，史天泽曾率军攻之，不克。蒙古军进展缓慢。窝阔台采纳拖雷的意见，决定兵分三道进征：窝阔台自统中军渡河，由洛阳进；斡赤斤以左军由济南进；拖雷统右军，由宝鸡南下，通过宋境，沿汉水达唐、邓，以成包抄之势，定于次年正月会师汴京。
同年秋天，窝阔台军围攻河中府城（今山西永济西），金兵拼命抵抗，打了两个月，才将城攻破。于是由白坡渡河，进屯郑州。金卫州节度使弃城逃到汴京，黄河一线的防御瓦解了。
拖雷出宝鸡，遣搠不罕使宋请借道，为宋边将所杀。于是拖雷提兵破大散关，攻入汉中，破凤州、西和（今甘肃西和）、沔州（今四川阆中），大掠而回。蒙古军进而从金州（今陕西安康）东下，取房州、均州，渡过汉水，进入邓州境。一个月前金朝已得到蒙古军由金州东下的报告，急忙调完颜合达、移剌蒲阿军自阌乡驰守邓州。合达等以二十万大军据险设伏于邓州西禹山，小却蒙古军，即以大捷奏报。拖雷兵不满四万，遂避开金兵主力，率领轻骑直奔汴京。合达发觉后，立即从邓州率军尾追，路上与杨沃衍、武仙军会合，继续北进，入援汴京。拖雷出动骑兵沿途袭击，使金军疲惫不堪。1232年春，金军进至钧州（今河南禹县）南三峰山，拖雷集中精骑阻截。当时正值大雪，金朝军士身披甲胄僵立于雪中，枪矛都已结冻如椽，有的士兵接连三天没有吃饭。蒙古军乘其困惫，发起猛攻，金军大溃，武仙逃跑，移剌蒲阿被俘，完颜合达、杨沃衍走入钧州，蒙古军进攻钧州，杨沃衍自杀，合达在城破时被杀。
三峰山一战，金朝的精锐丧失殆尽，潼关守将也献关投降，河南十余州均被蒙古攻陷。不久，窝阔台、拖雷北还，留速不台攻汴京。金哀宗及其军政大臣惊恐万状，向蒙古求和，而汴京军民则奋勇抗战，用震天雷、飞火枪等火药武器回击攻城的蒙古军，中炮死者极多，速不台引军暂退。这时周围州县都遭到蒙古军抄掠，难民纷纷逃入汴京，城中人口激增，入夏后瘟疫流行，死者达九十万人以上。同年秋，蒙古派遣唐庆等入城胁迫金朝投降，被金将士所杀，于是不议和。
蒙古军在中牟击溃入援的金军，汴京至此粮尽援绝，有的居民以人肉为食。1233年年初，金哀宗带着一部分臣僚和军队出奔，辗转逃至归德（今河南商丘），撒吉思卜华率蒙古军追击包围，攻四月不下。金将官奴夜袭蒙古军营，撒吉思卜华军全部被歼。金哀宗出逃不久，速不台进围汴京，金西面元帅崔立杀留守完颜奴申等，献城投降。
当时，金朝虽然大势已去，但河南许多州县还在坚守，蒙古军攻中京（今河南洛阳）、归德等城俱不能克。自三峰山败后，武仙又收集溃军得十万人驻扎唐、邓山中。蒙古军经过长久作战，军力减弱，将卒病者又颇多；河南在战争中农业生产遭到破坏，得粮也很困难。蒙古统治者看到，单凭自己的力量，要最后消灭金朝并不是很容易的。因此，在1232年年底，蒙古派王械使宋，建议联合灭金，宋京湖制置使史嵩之遣邹伸之往报，约定灭金后以河南地归宋。1233年夏，武仙侵掠光化，宋襄阳守将孟珙败武仙军，进入金境，金邓州节度使等以城降宋。秋，孟珙再次出兵击溃武仙，武仙北奔山西，被杀。
1233年夏，金哀宗从归德迁到蔡州（今河南汝南），都元帅塔察儿率蒙古军及史天泽所部汉军围之，再遣王械请南宋出兵会攻蔡州。八月，孟珙自襄阳提兵北上，攻下唐州。金哀宗派使臣到南宋乞粮，并希望与宋联合，被南宋拒绝。
十一月，孟珙率宋军二万，携粮三十万石至蔡州，遂与蒙古军一起攻城。1234年春，宋军攻破南城，蒙古军攻破西城，金哀宗自杀。自此，立国达一百一十九年的金朝宣告灭亡。
名家回眸
成吉思汗在他临死之前，虽然统一了全蒙古，虽然取得了西征的重大胜利，虽然即将灭亡西夏，但却没能亲自把金朝灭亡。这是他深为不安的大事，也是他终身的遗憾。所以，在他临终的时候也不忘把灭金的战略嘱咐给他的儿子们。窝阔台即位，忠实地执行了这一策略，完成了父亲的遗愿把金朝灭掉了，成吉思汗的军事思想在逝世后又得到了一次成功。对此史学家韩儒林曾做出过这样的评价：消灭金朝是蒙古统一中国的重要步骤之一。它使蒙古的力量进一步加强，从而为最后消灭南宋、统一全国创造了条件。