В IV веке до н. э. Ахеменидская империя пала под ударами армии Александра Македонского. В 329 году до н. э. Александр захватил Бактрию и занял столицу Согда — Мараканду (современный Самарканд). Возглавивший местное население Спитамена поднял восстание против македонцев, с которым завоеватели, несмотря на жестокие карательные меры, не могли справиться вплоть до убийства Спитамена кочевниками в 328 году до н. э. Стремясь закрепить свою власть над Согдом, Александр строил новые и восстановил старые города, заселяя их смешанным греко-согдийским населением. Уже в конце V века до н. э. Хорезм обрел независимость от Ахеменидов, и в IV веке до н. э. царь Хорезма Фарасман вёл в 328 году до н. э. переговоры с Александром Македонским о совместном походе на Колхиду. В последующие столетия Хорезм переживал расцвет: расширялись оросительные системы, были построены новые города Базар-кала и Джанбас-кала, культовые центры, развивались ремесло и искусство. Во II веке до н. э. страна попала под верховн