雖然即位飽受波折，但成為大汗後窩闊臺卻沒有反攻倒算，而是繼承父親的遺志，繼續大蒙古國的對外征服，他需要用不遜於父親的武功來證明自己是合格的繼承人。即位的同年，窩闊臺汗便發動了‘’綽兒馬罕西征‘’。眾所周知，大蒙古國曾有過三次西征，成吉思汗針對中亞花剌子模的西征，拔都領導的‘’長子西征‘’以及旭烈兀的西征。不過，在第一和第二次西征之間，窩闊臺汗還發動過一次規模不小的西征，只是因為這是為了給成吉思汗的西征做掃尾工作，才為人所忽視。這次西征的統帥是綽兒馬罕，蒙古雪尼惕部人，是成吉思汗時代便功勳卓著的老將，參與了第一次西征還跟隨哲別、速不臺一直打到東歐。他的這次西征，主要目標是欲圖恢復花剌子模帝國的扎蘭丁。

要說在蒙古帝國強盛時與其對陣的人物中，扎蘭丁是相當出類拔萃的。他‘’勇敢異常，性沉毅，寡言笑‘’，勇猛堅毅，百折不撓。成吉思汗西征時，花剌子模諸軍望風披靡，蘇丹摩訶末只知逃跑，而他幾乎是獨自挑起了救亡的重擔，率領為數不多的軍隊正面迎擊，甚至在八魯灣一戰中全殲蒙古軍三萬餘人，取得了輝煌的勝利。在失敗後，他又孤身一人流亡印度，等到蒙古大軍撤退，便返回故鄉，開始了復興國家的戰鬥。但是，扎蘭丁是個類似於項羽的人物，他善於指揮作戰，具有很強的個人魅力，卻是個政治上的白痴。不懂得如何團結各種力量為自己所用，眼光也相當有限。

在八魯灣的勝利後，他因為戰利品分配不公導致將領離心，數萬大軍一夜星散，失去了乘勝擴大戰果的機會。而在他從印度返回的復國戰爭中，他的短視也讓一切努力付諸東流。1223年，扎蘭丁從北印度前往伊朗南部克爾曼、法爾斯，次年抵達伊朗西北部剌夷城，宣佈恢復花剌子模帝國，並樹起大旗招募軍隊。

雖然花剌子模帝國強盛的時間不長，但畢竟也有些根基，再加上蒙古軍在各地殺戮甚慘，人心都希望回到花剌子模時期的安定，扎蘭丁旌旗所到之處，軍隊蜂集，很快便有了十幾萬大軍。憑藉著武裝力量，1225年，扎蘭丁攻佔帖必利斯，並佔領喬治亞首府第比利斯。到1228年，伊朗西部基本上為扎蘭丁所佔據，他建立了‘’第二花剌子模帝國‘’。

但很快，扎蘭丁的弱點便暴露無遺。恢復國家後，他毫不考慮蒙古軍捲土重來該如何應付，而是忙著與各地統治者爭奪地盤、四處殺掠，根本無法團結伊朗反蒙古人的各方力量，導致孤軍苦戰，疲於奔波。非但如此，扎蘭丁對士兵掠奪當地百姓聽之任之，拒絕懲處士兵的不法行為。當人民的怨憤，部下進諫時，扎蘭丁滿不在乎地說：‘’如今我們是為爭奪世界而戰，而不是統治世界，在征討世界時不必保護剌亦牙惕（人民）。只有當我們開始統治世界時，才對控告者給予公正裁判。‘’人們之所以支援他，是因為蒙古人的殘暴，而他的統治也是殘暴不仁，又如何凝聚人心？可以說，一切剛開始，就結束了。

1229年，綽兒馬罕率十萬大軍西征，1230年西行至亞塞拜然。此時的扎蘭丁四面楚歌，甚至拿不出一支像樣的軍隊來做一次真正的抵抗。伊朗西部各地諸侯聞風喪膽，各城邑紛紛降服。‘’兩月之間，蒙古軍歷陷底牙兒別克兒、美索波達米亞、額兒比勒、起剌特等地。未見有一人敢執兵以抗。‘’扎蘭丁隻身逃往伊朗西北部山區阿米德附近，1231年被當地庫爾德人所殺，他的殘部潰散。‘’第二花剌子模帝國‘’只存在了不到四年便煙消雲散。

扎蘭丁既死，綽兒馬罕繼續擴大戰果。從1231到1241的十年間，他轉戰外高加索、亞美尼亞、喬治亞和小亞細亞，並兩度侵襲巴格達。1241年，綽兒馬罕病死軍中，拜住諾顏繼任其職，繼續徵略敘利亞、小亞細亞、伊拉克等地。小亞細亞的塞爾柱王朝實在抵擋不住，交納四十萬第納爾的賠款換取安寧，從此變成了蒙古帝國的藩屬，安條克王國、亞美尼亞王國也有樣學樣，向拜住派遣使節求和。至此，伊朗大部分地區和高加索諸國均為蒙古軍所征服。而剩下的地區，則要等到二十年後，旭烈兀的西征來掃平了。