因蒙古兵围中都时，上京（哈尔滨阿城）留守徒单镒率军入卫，金国在辽东的军力锐减，久怀反志的契丹人耶律留哥在隆安、韩州纠合部众起兵，屡败金军。数月之间，众至十余万，留哥自称都元帅。
1212年春，成吉思汗遣按陈衍、浑都古师出辽地，与耶律留哥接触。留哥举部降蒙。金遣完颜承裕以大军来攻，留哥遣使告急于蒙古。成吉思汗令按陈等率军来援，两军相拒于迪吉脑儿，金军大败。
这年秋，成吉思汗亲自率师进围大同。金新任西京留守抹撚尽忠据城坚守。金廷遣元帅左都监奥屯襄率兵来援。成吉思汗设伏于墨谷口，遣军诱使敌人轻进。伏发，奥屯襄全军覆没，他本人仅以身免。蒙古军复猛攻大同，对阵中成吉思汗被金兵流失击中，只得暂时解围北撤。
冬十二月，成吉思汗遣者别袭东京（今辽宁辽阳市），不克。者别引兵佯撤，以麻痹守军，然后连夜驰还，猛攻克之，大掠而去。
1213年，耶律留哥在上京自立为王，国号辽。
成吉思汗也开始大举侵金。七月，拔宣德，克德兴，进至妫川（今河北怀来）。
金廷，术虎高琪以防御使、权元帅右都监，领所部乣军驻镇州（缙山县升置），士气颇盛，而金廷复以尚书左丞完颜纲将十万军行省于缙山。完颜纲与术虎高琪各怀猜忌，在蒙古猛攻下，遂至全军尽溃，死者不可胜数。蒙古军追至居庸关北口，金人锢铁为门，远近满布蒺藜，以精兵扼守，蒙古军不得通过。
成吉思汗用回回人扎八儿火者的建议，留客台、薄察领军顿兵北口，与金人相持；自己却领大军西行，取道飞狐口，南入紫荆关。金主闻讯，急遣大将奥屯拒隘，使不致突入华北平原，然已无及。
蒙古军败金师于五回岭，攻克易州。者别则帅轻骑驰袭南口，然后与客台、薄察军南北合击，“金鼓之声若自天下，金人犹睡未知也。比惊起，已莫能支吾，锋镝所及，流血被野。”
契丹讹鲁不儿等以北口降。居庸关既破，中都大震。
成吉思汗令客台、哈台二人率军围攻中都，其余大军则分兵三道：命儿子术赤、察合台、窝阔台为右军，循太行而南，取保、遂、安肃、安、定、邢、洺、磁、相、卫、辉、怀、孟，掠泽、潞、辽、沁、平阳、太原、吉、隰，拔汾、石、岚、忻、代、武等州而还；
弟哈撒儿及斡陈那颜、拙赤、薄刹为左军，遵海而东，取蓟州、平、滦、辽西诸郡而还；
成吉思汗与拖雷为中军，取雄、霸、莫、安、河间、沧、景、献、深、祁、蠡、冀、恩、濮、开、滑、博、济、泰安、济南、滨、棣、益都、淄、濰、登、莱、沂等郡。复命木华黎攻密州，屠之。
史天倪、萧勃迭率众来降，木华黎承制并以为万户。帝至中都，三道兵还，合屯大口，全军开始一起包围中都。
是岁，河北郡县尽拔，唯中都、通、顺、真定、清、沃、大名、东平、德、邳、海州十一城不下。
八月二十五日，胡沙虎率军入宫，自称监国都元帅，废黜并杀死卫绍王允济，迎立金世宗孙、章宗侄子完颜珣为帝（宣宗）。
十月，元帅右监军术虎高琪在中都城北与蒙古军战，屡败。他惧怕胡沙虎归罪加诛，便在十五日率所部乣军入城，执杀胡沙虎。胡沙虎党羽高呼乣军造反，市民争起杀之，乣军死者甚众。
金廷江河日下，中都岌岌可危。
