1217年，成吉思汗準(zhǔn)備西征，遂封木華黎以中原官號(hào)“太師國(guó)王”，賜九尾白旗，授與他攻取中原的全權(quán)，命統(tǒng)率札剌亦兒、弘吉剌、亦乞列思、兀魯、忙兀、汪古諸部軍以及歸降的契丹、女真、漢諸軍，專征金朝。

在以后的軍事行動(dòng)中，木華黎改變了以往蒙古軍春去秋來(lái)，一味屠殺抄掠的辦法，決意長(zhǎng)期占領(lǐng)，凡率部或納土歸降的契丹族和漢族官僚地主武裝，都授以統(tǒng)軍管民的各種職務(wù)，許其世襲，并聽(tīng)其自辟僚屬。

1217年，木華黎軍攻河北、山東諸州，攻陷蠡州(今河北蠡縣)、大名府、益都、密州等城。易州人張柔聚宗族數(shù)千家，結(jié)寨自保，金朝曾授以經(jīng)略使職。

后兵敗降蒙，木華黎命其仍用舊職，統(tǒng)領(lǐng)本部兵馬，攻下雄、易、安(今河北新安西南)、保等州，軍于滿城。轉(zhuǎn)年，木華黎統(tǒng)兵攻入山西，河北漢族地主史天倪、史天祥等領(lǐng)所部漢軍從行，攻下太原、平陽(yáng)、絳州等八十余城。

1220年，木華黎將攻略的重點(diǎn)轉(zhuǎn)到河北，親駐滿城，遣史天祥攻真定，連克邢(今河北邢臺(tái))、相(今河南安陽(yáng))、衛(wèi)、懷(今河南沁陽(yáng))、孟等州。

同年秋，木華黎軍入濟(jì)南境，漢族地主嚴(yán)實(shí)見(jiàn)蒙古強(qiáng)大，遂以所控制的彰德、大名、磁、洺(今河北永年?yáng)|南)、恩(今山東武城舊城)、博(今山東聊城)、滑(今河南滑縣東)、浚等州三十萬(wàn)戶降蒙，木華黎承制受以山東西路行尚書(shū)省事，使總管本部軍民。

后嚴(yán)實(shí)助蒙古軍攻下曹(今山東菏澤)、濮(今山東鄄城北)、單三州，1221年入據(jù)東平，遂于此立行臺(tái)。

同年秋，木華黎率蒙古軍主力及石天應(yīng)、石天祥等漢軍攻山西、陜西。由東勝渡河，征召西夏兵五萬(wàn)從戰(zhàn)，取葭州，使石天應(yīng)守之；攻延安不克，破綏德、鄜(今陜西富縣)、坊(今陜西黃陵)等州，從丹州(今陜西宜州)東渡黃河，取隰州。

1222年冬，木華黎又率軍渡河而西，攻下同州(今陜西大荔)，蒲城，周城長(zhǎng)安、鳳翔，因金兵固守，未克。1223年3月，回師山西，卒于聞喜縣。其子孛魯襲爵，領(lǐng)軍繼續(xù)征金。