В то время как Мавераннахр жил спокойной жизнью со своими заботами и радостями, в далёкой Монголии начали сгущаться чёрные тучи. Темучин, известный как Чингисхан, силой объединил разрозненные монгольские племена и создал мощную армию.
Создав огромное государство, Чингисхан обратил свой взор на Китай. После включения Китая в состав своей державы он всё чаще стал задумываться о Мавераннахре. Однако здесь правила могущественная династия Хорезмшахов. Правитель Мухаммад Хорезмшах хорошо знал о военных походах Чингисхана в Китай.
Чтобы выяснить силу и намерения друг друга, Чингисхан и Мухаммад Хорезмшах начали обмениваться посольствами. Поначалу обе стороны принимали послов благожелательно и обменивались дорогими дарами. Однако в 1218 году между ними возник конфликт.
Согласно историческим источникам, Чингисхан направил в Ургенч караван из 450 послов и купцов. Однако этому каравану не суждено было добраться до города. По приказу правителя Отрара все послы и купцы были схвачены и казнены, а их имущество конфисковано. Лишь одному погонщику верблюдов удалось спастись и донести до Чингисхана весть о трагической судьбе каравана.
Разгневанный этим поступком Иналчика, Чингисхан отправил к Хорезмшаху своего родственника с двумя доверенными послами и потребовал наказать виновного. Однако Мухаммад Хорезмшах приказал казнить послов, а их спутникам сбрить бороды и отпустить. После этого война стала неизбежной.
В 1219 году монгольские войска под предводительством Чингисхана стремительно вторглись в Мавераннахр. Захватив и залив кровью Отрар, Бинкент, Худжанд и Бухару, монголы подошли к стенам Самарканда.
Весной 1220 года Самарканд героически оборонялся. Среди защитников города возникло два противоположных настроения. Простые люди — ремесленники, торговцы, студенты — были настроены защищать город до конца. В то же время шейхульислам, имамы и крупные землевладельцы склонялись к капитуляции.
Чингисхан расположился у города и руководил осадой. Монголы установили у стен метательные машины, бросавшие огонь и горящую нефть, и непрерывно атаковали город.
Кроме того, в штурмах использовались тысячи пленных, захваченных в ранее покорённых городах. На третий день осады некоторые ворота Самарканда были открыты, и начался ожесточённый бой. По свидетельству историков, с обеих сторон погибли тысячи людей, около 10 тысяч самаркандцев стали жертвами.
Несмотря на мужественное сопротивление, предательство сыграло решающую роль. Шейхульислам и его сторонники вступили в переговоры с Чингисханом, согласились на капитуляцию и открыли ворота Намазгаха. В награду за измену шейхульислам и его сторонники были беспрепятственно выпущены из города.
Захватив Самарканд, монголы сначала разрушили оборонительные стены, затем начали массовые казни жителей. Поскольку крепкие стены Арка было трудно разрушить, они перекрыли каналы, снабжавшие город водой, затопили стены и только после этого смогли ворваться в цитадель.
Тысяча самых храбрых защитников Самарканда укрылась в Соборной мечети и продолжала сопротивление. Все они были сожжены заживо. Монголы подожгли мечеть, но защитники не сдались.
Оставшихся в живых жителей разделили на группы: большинство было уведено в рабство, ремесленники и торговцы взяты в плен. Афросиаб — древний Самарканд — превратился в огромные руины. Именно поэтому позднее Амир Темур построил новый Самарканд.