城破之後，蒙古大軍照例洗劫了城中的財物，還選出了三萬工匠，充到了軍中備用，又將很多青壯年，拉去做苦役或充分人肉盾牌。
蒙古大軍隨後拆毀了城牆，將壕溝用土填平，以便騎兵隨時可以進出，完全成了不設防的城，蒙古人隨時都可以進出。
經過這次劫難，昔日繁華的中亞經貿之城撒馬爾罕，人口也銳減到以前的四分之一，從而迅速廖落了。
當花剌子模的百姓，都在痛苦之中掙扎時，蒙古大軍的軍營裡，卻堆著如山的財物，將軍抱著搶來的女人，日夜喝酒狂歡，忽蘭皇后和一群妃子也吃著水果，逗弄著女嬰，生活得無比愜意。
在花剌子模，不花剌的石榴，撒馬爾罕的蘋果，是出了名的好吃，忽蘭皇后和一群妃子，當然也少不了吃這些東西。
攻下花剌子模的都城撒馬爾罕之後，成吉思汗才鬆了一口氣，然後又兵分兩路：一路由哲別和速不臺率領，負責去追擊摩訶末；另一路則由朮赤為主帥，帶著察合臺和窩闊臺攻打舊都玉龍傑赤。
當哲別從費爾幹納盆地，來與蒙古大軍會師時，帶來了一千多匹阿拉伯馬，成吉思汗看到這種馬後，真的有些不相信自己的眼睛，世上竟然還有這麼漂亮的馬。
阿拉伯馬的身材挺拔，體形完美，頭顱、四肢和腰腹部等比例非常協調，耐力也非常好，而且非常聰明，易於馴養，不愧是馬中的佼佼者。
摩訶末逃走了，又攻下了花剌子模的首都，成吉思汗放下心來，放手讓四個兒子繼續攻城略地，他本人則帶著肉蓯蓉、忽蘭皇后和一群妃子，還有從花剌子模搶來的美女，躲到撒馬爾罕附近的奈撒夫，開始過偎紅倚翠的避暑生活。
玉龍傑赤是花剌子模的舊都，其富庶程度，不在新都撒馬爾罕之下。察合臺本想大肆劫掠財物，聽說朮赤為帥，心裡又不痛快了。
蒙古大軍攻下不花剌和撒馬爾罕之後，玉龍傑赤成為了一座孤城，城牆和兵力等防守情況，與撒馬爾罕相比，完全不在一個檔次，但該城橫跨阿姆河兩岸，中間有橋樑相通，是一個易守難攻的城市。
玉龍傑赤還處在阿姆河注入鹹海的三角洲地帶，這裡有很多沼澤和沙漠，拋石器沒有石頭可用，朮赤聽從了漢人工匠的建議，派人去郊區砍來桑樹，鋸成小段後泡在水裡，等桑木吸收了足夠的水分，像石頭一般硬時，再當作石頭使用。
蒙古大軍使用了噴火筒和拋石器，給守軍和城中居民造成了極大的創傷，但阿姆河穿過這個城，居民便用河水來滅火，頑強地進行抵抗，朮赤一時無法攻下此城。
無奈之下，他派了三千勇士，去搶奪橫跨河水的橋樑，結果全被殺死，無一生還。本來就心懷不滿的察合臺，立即找到了藉口，開始公開指責朮赤指揮無方，並拒絕聽從指揮，窩闊臺表面上沒有說什麼，也不怎麼配合。
朮赤打仗很勇猛，但還是不想強攻，畢竟不花剌和撒馬爾罕都被毀了，他想保下玉龍傑赤，作為自己以後的棲身之所。
如此一來，兄弟三人各懷異心，連攻半年，也沒有拿下玉龍傑赤，成吉思汗聽到這個訊息，立即派人來指責三兄弟，朮赤和察合臺兩人，都將責任推到對方的身上。
成吉思汗一氣之下，便讓窩闊臺來當攻城主帥，讓朮赤和察合臺這兩個哥哥來配合，並責令三個月之內攻下來。