3月4日，西齐河之战爆发。拔都大军击溃前来增援的罗斯军队，弗拉基米尔大公弗谢沃洛多维奇战死。蒙古军分兵四出，先后攻取罗斯托夫、戈洛杰茨、雅罗斯拉夫、德米特里耶夫、尤里耶夫、沃洛科等城市。三月，蒙古军向诺夫哥罗德方向进发，不久因天气转暖，河水解冻，道路泥泞难行，被迫回撤。拔都率军后撤时转向东南方，顺道攻击柯基尔斯克城，该城很小，但守城军民顽强抵抗，蒙军苦战四十余天方才攻克，拔都大怒，下令屠城。
拔都率军返回钦察草原休整了一段时间，接着又返回罗斯境内，朝着第聂伯河流域开进，攻灭了比列亚斯拉夫尔公国。冬天，蒙哥、贵由率军进攻定居库班河流域的阿速人，围攻阿速都城蔑切斯，因守城军民拼死坚守，三个月后才陷落。阿速贵胄杭忽思率部投降，蒙哥命其子阿塔赤率千名阿速军人随征，并做先锋。 1240年夏季，蒙军包围基辅，蒙哥派人进城招降。
基辅人杀掉蒙古使者，基辅大公乘夜逃往马扎尔（匈牙利）。不久，拔都率蒙军主力开至，随即展开攻城。蒙古军征调汉人工匠用攻城机械投石击破城墙，从豁口冲进城去，在教堂附近与守军进行了激烈的巷战。负责指挥守城的德米特尔千户受伤被擒，因表现英勇被拔都赦免。占领基辅后，蒙哥、贵由被窝阔台汗召回了蒙古。连灭波、匈1241年春，蒙古大军征服罗斯公国后继续西进。
蒙古军兵分两路，一路由拜答儿与速不台子兀良合台率领侵入孛烈儿（今波兰），另一路由拔都、速不台率领捣入马扎尔（今匈牙利）。当时的波兰内讧不断、四分五裂，其国王无力组织抵抗。2月，拜答儿、兀良合台率军横渡维斯瓦河，连破桑多梅日和克拉科夫（彼时波兰的首都）二城，所经无不残破灰灭。蒙军随后进入西里西亚，强渡奥德河，进攻西里西亚都城弗洛茨拉夫。
西里西亚大公亨利在利格尼茨城集结了孛烈儿（波兰）军、日耳曼重甲骑兵、条顿骑士团共三万大军，准备迎击蒙古人。蒙古军在数量上占优势，装备则各有所长。4月9日，在利格尼茨附近的尼斯河畔，两军展开了厮杀。蒙军并不与敌正面接触，而是利用速度优势从两翼包抄过来，重盔重甲的波兰、日耳曼、条顿联军在蒙古军密如飞蝗的箭雨下纷纷人仰马翻，蒙军乘势遮杀过来，联军被杀的大败亏输，尼斯平原上尸横遍野，血流成河，亨利大公被杀。
据记载，蒙古士卒为计算歼敌人数，打扫战场时从每具敌尸上割下一只耳朵，整整装了9大麻袋。当月蒙军又侵入摩拉维亚，一路烧杀抢掠，如入无人之境，一直打到今天的德国、捷克、波兰三国交界处。进军途中，拜答儿又率军围攻摩拉维亚公国的奥洛穆茨城，城中军民精血守城，死战不降，蒙军久攻不克。6月24日夜，奥洛穆茨城守军夜袭蒙古军营，蒙军酣睡不备，伤亡惨重，主将拜答儿被杀。
蒙军杀战俘祭祀拜答儿，三天后撤围南下，进入匈牙利境内，与拔都大军会合。彼时的匈牙利，因与入境的钦察忽坦汗所率领的数万残兵混战不休，加上内讧不止，早已率弱不堪。国王贝拉二世本指望与钦察人联手对付蒙古军，但愿望落空，只得调集各路援军来守卫国都佩斯城。4月初，蒙军发动试探性进攻，与匈军稍一接触即主动后退至撒岳河东。
贝拉二世将大营设在撒岳河以西。撒岳河有桥，可连通东西，贝拉命千人守桥。4月10日夜，蒙军悍将速不台在下游命军士用皮筏偷渡，偷偷绕到贝拉大营背后，拔都则率大军从上游涉浅滩而过，架起“回回炮”攻桥。黎明时分，匈牙利军发现自己已被包围，士兵顿时丧失斗志，竞相抱头逃窜，阵脚大乱。蒙古军紧追不舍，大砍大杀，随后速不台指挥蒙军一举攻克佩斯城，拔都下令屠城，并纵火焚烧，随后离去。
公元1241年，蒙古西征大军仍然在多瑙河东面的匈牙利平原驻扎 ，牧放战马，休养士卒，时不时外出抢掠，还顺带灭掉了保加尔（今保加利亚）。这年8月，一支蒙古侦察部队抵近奥地利维也纳新城附近窥视，当时城中仅有50名守军、二十位弓弩手，危若累卵。奥地利大公联合波西米亚（吉普赛）王的军队入援，蒙古军主动退走。年底，多瑙河结冰，速不台率军踏冰而过，在圣诞夜一举攻克匈牙利第二大城格兰。
1242年初，速不台派合丹率军追击匈牙利王贝拉，一直追到今天克罗地亚的萨格勒布，贝拉最后逃入亚得里亚海边的一个岛上。合丹率军一面追赶，一面抄掠，扰动很大，3月间来到亚得里亚海滨，但无法登岛捉拿贝拉，只得遥相守望。不久，合丹进兵达尔马提高原，再经塞尔维亚，与拔都大军会合。蒙古军准备休整一段时间，再向欧洲更远的西部腹地进军。
