Les sultans du Khwarezm entretiennent pour un temps de bons rapports diplomatiques et des alliances commerciales avec les mongols. Cependant en 1218, des marchands mongols sont assassinés, et leurs biens sont confisqués par le gouverneur de la ville d'Otrar. Après l'avoir appris, Gengis Khan envoya une ambassade auprès de Muhammad Khorezm-shah lui demandant de punir son gouverneur et lui demandant des réparations, mais l'un des ambassadeurs aurait été exécuté, et les deux autres renvoyés après avoir eu la barbe coupée. Cet incident d'Otrar servira de "casus belli" pour l'invasion mongole de l'Asie centrale de 1219–1221. Les fils de Gengis Khan, Ögedeï et Djaghataï, furent chargé d'organiser le siège d'Otrar, qui tomba après plusieurs mois de siège. En 1220, les mongols contrôlent une grande partie de l'empire Kwarezmien, dont un grande nombre de villes sont dévastées, et la population, décimée.