公元一二一九年十月初，大蒙古国重兵器车万人队和工匠万人队也开至讹答剌城下。成吉思汗即指挥蒙古大军使用重兵器车攻打讹答剌城。
但此时蒙古大军已将随军带来的大部分火药火炮耗完，不敢再随意使用火炮攻击。而海儿汗在蒙古大军到来之前，带领军民将讹答剌城修缮的更加高大稳固，所以蒙古大军攻城屡屡受挫。
十月中旬，十八万蒙古步兵在博尔术和失吉忽秃忽的率领下，也全部来到讹答剌城下。
蒙古大军继续向讹答剌城发动进攻，但海儿汗知道自己城破以后必死无疑，所以率领部下进行殊死抵抗。
海儿汗一边亲自和士兵一起作战，一边大声说，花剌子模的勇士们，蒙古大军就在城下，他们都是猛兽变的，一旦攻入城中，他们就会把我们全部杀死，把我们的妇女全部抢光，我们只能拼死抵抗，保卫我们的家园。苏丹陛下告诉本汗，他正在集结军队，只要我们拖住蒙古大军三个月，他就会带领四十万骑兵前来增援。
于是讹答剌城守军疯狂的朝前来攻城的蒙古步兵放箭抛石，两军均有一定伤亡。
蒙古大军连续进攻十余日，仍旧不能攻上讹答剌城墙。
成吉思汗见此情形，觉得必须调整作战计划，深思熟虑后即召开库里台会议。
成吉思汗说，我原本以为阿拉丁摩诃末苏丹会集四十万骑兵和我军决战于阿姆河，如果那样我军可能真的过不了阿姆河，不过感谢长生天神，他们没有那样做，我军才得以顺利渡过阿姆河、攻入花剌子模国内。现在花剌子模采用分兵把守的策略，摆出被动挨打的姿态，很好！我们就可以把花剌子模各个城池各个击破了。讹答剌城守军算是多的，三万！不过我们不能让我们三十万大军被钳制在讹答剌城下，所以我决定分兵三路，扫荡花剌子模其它地区各个城池，半年以后，我们会师撒马尔罕！