忒耳迷守军的行为激怒了成吉思汗。成吉思汗暴跳如雷道：“我要让你沙子般的军队成为真正不值一提的沙粒，我要让你最先进的武器成为我的囊中之物！”
攻城立即开始，双方展开十日惨烈的攻防战，抛石机把大石从城里抛出来，成吉思汗又把它抛进去，城里又抛出来。虽然如此，城墙渐渐坍塌，最后城破，成吉思汗命军队进城进行为期三日的屠杀和抢掠，此城几十年后才恢复元气。
在屠杀过程中，蒙古人无所不用其极。有一名即将被杀掉的老妇呼叫刽子手：“不要杀我，我给你们一颗大珍珠。”蒙古人向她索取，她回答：“在我肚子里。”蒙古人就活生生剖开她的肚子，取走珍珠。这件事让蒙古人深信，忒耳迷城所有人都有把宝贝藏到肚子里的嗜好，于是，还活着的人被剖腹，已死去的人也被剖腹。
把忒耳迷城变成废墟后，成吉思汗又攻掠附近城寨，杀戮和焦土如影随形，侵袭着每个城镇。
成吉思汗重回撒马尔罕郊区时，突然有不好的消息传来：呼罗珊地区被哲别和速不台拿下的城市发生反叛，花剌子模人杀掉蒙古人派驻的长官，一时之间，呼罗珊地区重新沸腾。
