铁木真统一蒙古草原各部落于（公元1206年）在斡难河（今鄂嫩河附近）召开“忽里勒台”（蒙古语：Khural，意思是“大聚会”意），大会蒙古各部的贵族。据说出身晃豁坛氏的巫师阔阔出（号“帖卜腾吉里”，寓意为上天代言人）上言：“如今各的国君主都已经被你征服，其领土都归你于你治下，因此你也应该有普天下之汗的尊号。上天旨意，你的称号该为成吉思汗。”于是诸王和群臣恭迎铁木真上尊号“成吉思汗”寓意为“拥有海洋四方的可汗”，一称为“可怕的”“强健的”，或译为“强盛伟大的君主”。随后，铁木真建九斿白纛，以本部落名称为国号，称“也客·蒙古·兀鲁思”（YekeMonggholUlus），在蒙古语中，寓意为“大蒙古国”。他的家族也逐渐被赋予了“黄金家族”的称号。

    铁木真在登基以后，实行军政合一的千户制度，扩建了中军护卫怯薛军，建立了一支属于大汗的护卫军，（就是亲卫军）；颁布了《大扎撒》（鲍培撰写YeheZasag），这是世界上第一本应用范围最广泛的成文法典。

    蒙古建国之后，四处征战，首先对外发动大规模征服战争。铁木真将目标瞄向了西夏和金朝，并采取“先弱后强”的策略，首先进攻经济富庶，占据战略要地的西夏国。（公元1205年），铁木真就开始对西夏边境发动了第一次掠夺性进攻，破力吉里寨（今宁夏中卫）、经落思城，掳掠了大量的百姓和牲畜。（公元1207年）蒙古第二次侵入西夏，试图攻下西夏王国。占领兀剌海城，西夏军集右厢诸路军抵抗，蒙古军不敢深入，次年（公元1208年）返回。

    （公元1209年），蒙古第三次大举进攻西夏。西夏国主李安全命太子李承祯为主帅、大都督府令公高逸为副，率五万军队御敌，被蒙古军击败，高逸被俘，后宁死不降死。四月份，兀剌海城守将降蒙古，蒙古军长驱直入，在相持两月后，计擒西夏外卫要冲—克夷门守将嵬名令公，取克夷门，进围夏都中兴府（今宁夏银川地区）。后铁木真下令引河水灌城，不料因外堤决，倒灌蒙古军营，只得撤围，派人议和，迫使李安全献女求和，并同意依附蒙古攻打金国，年年向蒙古纳贡。（公元1217年），蒙古军征兵于西夏，未得回应，遂渡黄河，再次攻打西夏，次年（1218年）正月直抵中兴城下，夏神宗李遵顼出逃西凉州。不久后遣使臣请降，蒙古这才方才退兵。（公元1224年），铁木真再次发兵攻夏，攻占银州（今陕西米脂西附近）。（公元1226年），铁木真因西夏“纳仇人”之名，亲率部发动大规模的灭夏之战。次年（1227年）六月[末帝李晛投降，至此西夏亡国。

    早在蒙古建国前，铁木真便对金朝的政治腐败、兵备松弛、内部矛盾严元太祖六年（1211年），铁木真以替祖先复仇（蒙古俺巴孩汗等首领曾被金朝钉死在木驴上）理由为借口，亲率大军攻金。蒙古军主力由金西北路边墙突入，破乌沙堡（今河北张北西北）、乌月营。金西北路统军主帅完颜承裕畏敌，从抚州（今河北张北）退到宣平（今张家口西南），使昌（今内蒙古太仆寺旗九连城）、桓（今内蒙古正蓝旗北）、抚三州尽失。金军号称三十万，据守野狐岭（今河北万全膳房堡北），被铁木真麾师击败，在逃至浍河堡（今河北怀安东）时遭蒙古军追击，“死者蔽野塞川”，史称“金人精锐尽没于此”（参见词条野狐岭之战）。蒙古军突入居庸关，直逼金中都（今北京）城下，然后凯旋而归。铁木真之子术赤、察合台、窝阔台率领另一军队由西南路边墙进入金境，攻掠净州、丰州等地。

    元太祖七年（1212年），蒙古乘大胜之势攻取了宣德（今河北宣化）、德兴（今河北涿鹿），并继续攻取山后诸州。在攻西京（今山西大同）时，铁木真为中流矢，后撤兵。其先锋哲别攻东京（今辽宁辽阳），突入城中，大肆掠夺后而归。

    元太祖八年（1213年），铁木真会集大军再入野狐岭，进至怀来（今属河北）、缙山（今北京延庆）等地，双方大战之后，大败完颜纲、术虎高琪所率十余万金军，追击至居庸关。因居庸关防守坚固，铁木真并采用迂回包抄战术，留下少数军队攻关，自率主力驰向西南，由紫荆口（河北易县西地区）突入，陷涿、易等州；哲别率精骑奔袭南口，内外夹攻，取居庸关。之后分兵包围中都。铁木真命术赤等率右路军循太行山南下，掠河北西路、河东南、北路，抵黄河；其弟拙赤合撒儿等率左路军掠蓟、平、滦诸州；铁木真亲自与幼子拖雷率中路军，掠河北东路、山东东、西路，亦抵黄河。蒙古三路军在黄河以北之地大肆屠戮、劫掠。

    元太祖九年（1214年）蒙古三路大军会合一处，包围中都，遣信使入城索要岁贡。新即位的金宣宗完颜珣被迫献完颜永济女歧国公主及大量金帛、童男童女求和，蒙古多为骑兵，铁木真一时也无法攻克城池，于是便退出居庸关。同时，他命大将木华黎与驸马孛秃等人攻取辽东、辽西等地。五月，金宣宗迁于南京（今河南开封），中都附近的乣军哗变投降蒙古，铁木真以金国“违约”迁都为借口，派军队再围中都，以围城打援和招降之策，攻取、招降附近的州县。元太祖十年（1215年）五月，中都被攻陷，铁木真派失吉忽秃忽等将金银、珠玉、锦缎尽数运往大营。以札八儿火者为“黄河以北铁门关（居庸关）以南天下都达鲁花赤”，与石抹明安共同镇守中都。同时获臣、契丹人耶律楚材，委以重任。