1226年，成吉思汗再度攻击西夏，原因为西夏违反了和约。这次战争最终灭掉西夏。领有主力军的成吉思汗首先拿下兀剌孩城以西的黑水城，后来又击败位于贺兰山的西夏大将阿沙敢不，最后才到达浑垂山。另一方面，蒙古大将阿答赤率另一支军队先后拿下甘州、沙州和肃州等要邑。虽然途中遇到西夏大将和典也怯律的抵抗，要由成吉思汗平定才行，但大致上蒙古的进攻也是顺利的。看著蒙古的步步进迫，献宗因此过度忧虑而死，而帝位只好让南平王李睍登上，而李睍就是夏末帝，亦即西夏最后一位皇帝。
1226年8月，蒙古大军实行“黄河九渡”，成功占领应理、夏州等地，并决定围攻灵州。西夏将领嵬名令公带领援军协助抗敌，但最后仍然失败抵抗蒙古的入侵，更加战败身亡。而后，蒙古大军十分顺利地攻占积石州、西宁等地。直到此时，蒙古大军只差西夏最后领土——都城中兴府仍未失陷。
1227年，末帝出城投降，西夏正式宣告灭亡，而历时22年的蒙灭西夏之战亦宣告结束。拖雷后来依成吉思汗之愿杀掉末帝，蒙古大军随即于西夏都城中兴府屠城，大部分西夏建筑皆被破坏、毁灭。屠城最后因察罕的劝谏而告结束。
影响
蒙古灭夏使金朝失去一盟友之余，亦使金朝失去西方一缓冲，导致金朝后来的灭亡命运。而蒙古亦因此能够进一步入侵中原，奠定日后统一中原的根基。
