第三日凌晨，哲别和速不台率领两万蒙古骑兵从喀什城出发，当日中午即来到喀什口以东一百里处，然后原地休整。
又两日后，帖木儿蔑里、“扎木合”率领的花剌子模前军五万骑兵来到喀什口以东一百里处，和蒙古骑兵遭遇。
此时哲别万人队已经全部下马，挽弓搭箭列于阵前，每骑左右相隔二十步，散落于天山西麓余脉南岸的平原上。速不台万人队则隐藏其后二里处。
贴木儿蔑里、扎木合看见蒙古骑兵只有这点兵马，还以为是其未集结完毕，即命令五万骑兵向蒙古骑兵发起进攻，想打蒙古骑兵一个措手不及。
岂料当花剌子模骑兵冲至蒙古骑兵阵前半里处，哲别万人队开始向花剌子模骑兵放箭，瞬间就有无数花剌子模骑兵被射落马下。
不到一刻钟，哲别万人队每名士兵将随身携带的一百余支弓箭全部射完。花剌子模前军骑兵虽然在扎木合的训练下，能够熟练运用盾牌挡箭，但还是有数千人被射落马下。帖木儿蔑里、扎木合指挥剩下的四万多骑兵继续冲锋。
这时在哲别万人队后面二里处，速不台万人队开始冲锋，并以迅雷不及掩耳之速，穿过哲别万人队，向花剌子模骑兵发起进攻。
花剌子模前军的这支骑兵，经过扎木合几个月的训练，战斗力确实提升了许多，他们迅速包围了速不台万人队，两军纠缠、厮杀在一起。
哲别大声命令自己的万人队说，蒙古勇士们，成吉思汗告诉我们，“擒贼先擒王”！你们迅速上马，穿过花剌子模前军，直接进攻花剌子模中军，杀死那个妄自尊大的阿拉丁摩诃末苏丹，我们就胜利了！
哲别万人队迅速上马，向花剌子模前军进攻，很快穿过花剌子模前军，杀向花剌子模中军。
速不台见哲别万人队已经穿过花剌子模前军阵地，也不再和花剌子模前军骑兵纠缠，率领他的万人队跟着哲别万人队而去。
贴木儿蔑里、扎木合看到这一幕，愣了一下，随即反应过来，蒙古骑兵这是要直取花剌子模中军啊，于是迅速调转马头，率领前军往西追赶。
此时花剌子模中军已行至喀什口以东五十余里处，看到蒙古骑兵以排山倒海之势冲杀过来，都有些不知所措。
正行于中军之间的阿拉丁看到这一幕，心想，花剌子模前军五万骑兵可是花剌子模骑兵最精锐的部队啊，难道这么容易就被两万蒙古骑兵打败了？
于是阿拉丁迅速组织花剌子模中军十五万骑兵进行抵抗。两万蒙古骑兵杀入花剌子模中军阵中，很快被十五万花剌子模骑兵包围。蒙古骑兵毫不畏惧，继续寻找阿拉丁所处位置并发起冲锋。
花剌子模中军的十五万骑兵战斗力明显不及前军的五万骑兵，他们抵挡不住蒙古骑兵的猛烈冲击，纷纷败退。阿拉丁似乎也发现蒙古骑兵意图，赶紧指挥自己的亲兵万人队拼死抵抗。