成吉思汗名铁木真，姓孛儿只斤，乞颜氏生于蒙古贵族世家。1170年，铁木真的父亲也速该被塔塔儿人毒死，也速该的遗孀月伦领着铁木真和他的几个弟弟度过少年时期的艰难生活。蒙古部主忽都剌汗死后，蒙古部众大都受札木合控制，铁木真投靠札木合。铁木真最后脱离札木合，建立自己的斡鲁朵。斡鲁朵在契丹语是“宫帐”的意思，辽朝建立的斡鲁朵有自己的武装、民户、奴隶和州县，对加强皇权维护统治起重要作用，对后来蒙古人有着很深的影响。

公元1189年，铁木真被推举为蒙古汗，札木合率领札答阑等十三部来攻，铁木真兵分十三翼迎敌战败。1196年，铁木真和克烈部脱里汗出兵助金，于斡里札河（今蒙古东方省乌勒吉河）打败塔塔儿人。金授铁木真以察兀忽鲁（部长）官职，封脱里汗为王，脱里从此称王汗。铁木真与王汗联兵攻打古出古·乃蛮部，回师途中又与乃蛮本部相遇。王汗见敌势盛不告而退，铁木真发觉后迅速撤兵，回到自己的牧地撒里川（在今蒙古克鲁伦河上游西）。王汗遭到乃蛮本部攻击并战败，铁木真便派博尔术、木华黎、博尔忽、赤老温领兵援救，击退乃蛮部。

公元1201年，铁木真和王汗联兵，与札木合纠集的塔塔儿与乃蛮等部落联盟大战获胜，札木合投降王汗。1202年，铁木真消灭塔塔儿部，占领呼伦贝尔高原，实力猛增。1203年，王汗对铁木真发起突然袭击，铁木真败退到哈勒哈河以北。不久，铁木真奇袭王汗，克烈部亡。同年，汪古部也归附铁木真。1204年，铁木真消灭乃蛮太阳汗的斡鲁朵。1205年，铁木真征西夏。

1206年，铁木真在斡难河（今蒙古鄂嫩河）源召开忽里台大会，即蒙古国大汗位，号成吉思汗。蒙古国初期，成吉思汗把蒙古牧民划分并固定于95个千户，千户下设百户和十户。千户那颜是成吉思汗的封臣，各千户内的牧民不能任意离开千户组织，对那颜有人身隶属关系。成吉思汗在把一部分千户封给兄弟儿子的同时，将木华黎与博尔术封为左右万户那颜，是两个最大的军事长官。

成吉思汗设札鲁忽赤掌管户籍词讼等行政司法事务，征调千户那颜、百户长、十户长子弟充当怯薛，将禁卫军扩至一万人，以控制全国。成吉思汗的汗廷是由传统的草原贵族斡鲁朵，发展而来的游牧军事封建国家机器。蒙古国建立后，大批原来的部落人口被分编在不同千户中，许多部落的界限从而消失，开始形成共同的蒙古民族。

1207年，吉利吉思部归附蒙古，成吉思汗再次出征西夏。1209年，畏兀儿归附成吉思汗，蒙古大军第三次大举入侵西夏。1211年，哈剌鲁部归附蒙古，成吉思汗率领大军南下进攻金朝。1215年，蒙古军占领中都（今北京），在辽西消灭金守军，又攻占北京（在今内蒙古宁城西）。

公元1218年，成吉思汗遣勇将哲别率精骑2万，一举击破乃蛮部太阳汗之子屈出律控制的西域契丹国西辽，杀死屈出律。从此，蒙古与中亚新兴大国花剌子模对峙。花剌子模原为塞尔柱突厥人的一个行省，后独立。十三世纪初，花剌子模北起阿姆河上游，南临波斯湾，东起印度河，西抵两河流域。1219年，中亚的花剌子模劫杀蒙古的贸易商队，夺走了货物，而后又辱杀了蒙古的使臣，成吉思汗出兵讨伐。

公元1220年，成吉思汗攻下不花剌、花剌子模新都城撒麻耳干（今乌兹别克斯坦撒马尔罕）。1221年，术赤、窝阔台、察合台率兵攻陷花剌子模首都玉龙杰赤城（今土库曼斯坦乌尔根奇），拖雷占领呼罗珊全境。花剌子模王国灭亡后，成吉思汗命哲别、速不台率2万骑兵追赶残部，主力入侵外高加索，进攻突厥族波洛伏齐人。1222年，蒙古大军大败阿兰、钦察联军。

公元1223年，速不台率部与南俄大公穆斯提斯拉夫和基辅大公决战于卡尔卡河畔，基辅大公投降，蒙军攻陷基辅旧都诺夫哥罗德，向亦的勒河（今伏尔加河）推进。由于当地居民的英勇抗击，蒙古军才不得不退回中亚。从1218年到1223年，成吉思汗通过第一次西征，建立了一个横跨欧亚的蒙古大帝国。1226年，成吉思汗再次出征西夏。1226年，成吉思汗出征西夏。次年西夏亡。次年6月，西夏灭亡。

公元1227年夏历七月，成吉思汗病逝，幼子拖雷监国。遵照成吉思汗的遗嘱，长子术赤的封地，包括额尔齐斯河以西蒙古人的所有土地。经过第二次西征，术赤被大大地扩张成为钦察汗国领地。次子察合台的封地，后经扩张为察合台汗国，包括今新疆大部、旧俄属中亚南部、阿富汗及印度北部。1321年，察合台汗国以葱岭分裂为东西。西部于14世纪中叶为其臣下帖木儿所亡，东部明末为回教和卓所夺。三子窝阔台的封地为窝阔台汗国，约包括今阿尔泰山一带及新疆北部一部分。