הקרב על נהר קלקה
מהלך הקרב

ב-31 במאי (לפי מקור אחר ב-16 ביוני 1223) הגיעו כוחות החלוץ הרוסיים לנהר קלקה. המקורות הראשוניים המצויים בידינו אינם מספקים תמונה ברורה של מהלכי הקרב שהתפתח לאחר מכן. נראה שהפרשים הקומנים, ביחד עם צבאות הנסיכים דניל רומאנוביץ מווהלין ומסטיסלאב מגאליץ' חצו ראשונים את הנהר מבלי להמתין להגעת יתר צבאות הנסיכים הרוסיים, ולריכוז הצבא המאוחד בגדה המערבית של הנהר. הסיבה לכך הייתה, כנראה, רצונם להיות הראשונים להביס את הצבא המונגולי, ולזכות בשלל הרב שנצבר במחנה המונגולי.
הצבא המונגולי, שכלל לפי מקורות שונים 20–23 אלף פרשים, נקט בטקטיקה הרגילה שלו. הפרשים הקלים, שנשקם העיקרי היה קשת מורכבת רבת עוצמה, ירו מטר חיצים על הכוחות שהתקדמו לעברם, ומיד לאחר מכן ביימו מנוסה מדומה כדי למשוך את כוחות האויב לרדוף אחריהם, ולשבש את הסדר והארגון שלהם. כאשר הפרשים הקומנים פתחו במרדף, הם הותקפו במפתיע על ידי הפרשים הכבדים המונגוליים (שלפי הערכה אחת היוו כשני שלישים מכלל הכוח המונגולי), שהיו מצוידים בשריון כבד יותר, ונשקם העיקרי היה רמחים. ההסתערות המרוכזת של הפרשים הכבדים השמידה חלק גדול מהכוח הקומני תוך זמן קצר, ושרידיו נשברו ונסו בבהלה, תוך שהם משבשים את המערך של שני הצבאות הרוסיים, שנעו במרחק קצר מאחריהם. הפרשים הכבדים המונגולים, שהיו צמודים לעקבי הקומנים הנמלטים, ניצלו את הכאוס שנוצר, ואת הפערים שנפערו בקו הרוסי, כדי לתקוף ולהביס גם את צבאות ווליניה וגאליץ', שהותקפו במקביל משני האגפים גם על ידי הקשתים הרכובים המונגולים. צבאות צ'רניגוב וקורסק, שנתפסו בלתי מוכנים, וחלקם עדיין לא הספיק להשלים את צליחת הנהר, נשטפו על ידי גל פליטים מבוהלים מצבאות גאליץ' ווהלין, והובסו גם הם תוך זמן קצר על ידי הסתערות הפרשים המונגולים.
צבאו של הנסיך מסטיסלאב השלישי מקייב, שכלל כעשרת אלפים חיילים, הגיע לגדה המערבית של הקלקה בשלב מאוחר של הקרב. לאחר שהיו עדים לתבוסת הכוחות שצלחו את נהר קלקה, תפס צבא קייב עמדה על גבעה סמוך לגדת הנהר, והשתמש בקרונות המטען שלו כדי ליצור במהירות מערך הגנה היקפי, וכך ניצל מהשמדה מיידית. המצביאים המונגוליים שלחו חלק מכוחותיהם למרדף אחרי שרידי הצבאות הרוסיים, שניסו להימלט צפונה ומערבה, ושאר הכוח המונגולי כיתר את המחנה המבוצר של צבא קייב, וצר עליו. שרידי הצבא של נסיכות צ'רניגוב, שהצליחו להימלט משדה הקרב, הותקפו והושמדו על ידי הפרשים המונגולים, בשעה שניסו לחזור לאדמותיהם. שישה נסיכים רוסיים נהרגו במהלך המרדף. הנסיך ולדימיר מסמולנסק קיבץ סביבו כוח של כאלף חיילים והצליח לסגת מערבה, ולהגיע בשלום לנהר דנייפר. מסטיסלאב נסיך גאליץ' הצליח אף הוא להגיע לדנייפר, והורה לשרוף את כל כלי השיט לאורך הנהר, כדי למנוע מהמונגולים לחצות אותו ולהמשיך במרדף. לא ברור כמה מחייליו הצליחו להיחלץ משדה הקרב יחד עמו.
המונגולים צרו על המחנה של צבא קייב במשך שלושה ימים, תקפו אותו והרעישו אותו במכונות מצור. הם הבטיחו לנסיך קייב, שיניחו לצבאו לסגת חזרה ללא פגע תמורת תשלום כופר, אם יסכים להיכנע. לאחר שאזלו המים במחנה נאלץ מסטיסלאב השלישי לקבל את תנאי הכניעה, אך ברגע שחייליו יצאו מהמחנה המבוצר שלהם הם הותקפו על ידי המונגולים, שהרגו את חלקם ולקחו את יתרם בשבי. למונגולים לא הייתה כל כוונה לכבד את הבטחותיהם לאחר רצח חברי משלחתם על ידי הרוסים. הנסיך מסטיסלאב ושני חתניו לא נרצחו מיד. הם נעטפו במרבדי לבד, כראוי לבני אצולה רמי דרג, ונחנקו/נרמסו למוות לאיטם כשהמונגולים קברו אותם מתחת לקורות העץ, עליהם נערך משתה הניצחון שלהם. התבוסה הרוסית בקרב הייתה שלמה. בכרוניקה של נובגורוד (הנחשבת כמקור האמין ביותר לתולדות רוסיה, שנותר מתקופת הפלישה המונגולית) משנת 1224, נכתב שמהצבא הגדול שנשלח להילחם במונגולים "חזר הביתה כל חייל עשירי". לפי מקורות אחרים מספר האבדות של הצבא הרוסי נע בין עשרת אלפים לשישים אלף הרוגים. בהתחשב בעובדה, שהחיילים הרוסיים, שהצליחו להימלט משדה הקרב, נדרשו לסגת חזרה לבסיסם על נהר הדנייפר, מרחק של למעלה מ-150 ק"מ בערבה הפתוחה, תחת התקפות בלתי פוסקות של הפרשים המונגולים, סביר להניח שרק מעטים הצליחו לשרוד את המערכה.