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当哲别和速不台率领的两万骑兵正势如破竹，准备直取阿拉丁摩诃末苏丹时，贴木儿蔑里、“扎木合”也率领前军四万余骑兵赶到中军阵营，加入和蒙古骑兵厮杀的行列。
哲别知道此时想取阿拉丁性命几乎不可能，即率领蒙古骑兵穿过花剌子模中军阵营，继续向西攻击，来到喀什口。
此时怯失利率领的花剌子模后军十万人马刚经过喀什口，见蒙古骑兵杀过来了，慌忙组织抵抗。
蒙古骑兵很快冲过花剌子模后军，杀死大约三万花剌子模步兵后，向北进入喀什口峡谷。
花剌子模骑兵前军和中军合兵一处，迅速追了进来，当先头部队行至二十里处时，在峡谷两边的山地上，等待多时的第二路军蒙古步兵，在耶律不花指挥下，通过放箭、滚木、砸石等方式攻击花剌子模骑兵。
花剌子模骑兵只得退出喀什口峡谷，经清点伤亡，中军又有一万多骑兵战死。
阿拉丁勃然大怒，准备组织步兵上山围剿蒙古步兵，然后命令骑兵强行通过喀什口峡谷。
扎木合劝阻说，苏丹陛下，蒙古步兵居高临下，如果强行进攻，可能要折损我们很多将士啊。
阿拉丁说，你有什么更好的办法吗？
扎木合说，蒙古大军倾巢出动，喀什城内防守必须薄弱，莫若我们立即攻下喀什城，再围点打援，消灭前来增援的蒙古大军。
于是阿拉丁指挥剩下的十八万骑兵、七万步兵，掉头向喀什城快速开进，两日后来到喀什城下。
花剌子模大军围着喀什城安营扎寨后，全军休整一日，次日凌晨，阿拉丁指挥花剌子模大军向喀什城发起进攻。
此时豁尔赤率领的十万步兵和城内二十万预备军早已上城布防，并完善了防御工事。当花剌子模大军攻城时，即通过放箭、抛石等方式攻击花剌子模大军。
花剌子模大军虽然骑兵众多，但是步兵缺乏攻城器械，围攻喀什城半个月，始终未能攻入城内。
哲别和速不台率领蒙古骑兵，穿过喀什口峡谷后，绕行一千余里，顺着天山西麓余脉北岸，来到喀什城以南的一处高地。
蒙古骑兵休整一日后，派出的哨探来报，攻打喀什城的花剌子模大军和喀什城内守军都已经十分疲倦。
于是哲别和速不台率领蒙古骑兵开始向花剌子模大军发起冲锋。
蒙古骑兵居高临下，利用惯性优势的冲击力无疑是巨大的，正在攻城的花剌子模大军瞬间被冲的人仰马翻。
而此时的耶律不花率领的十万蒙古步兵，为了躲避花剌子模大军攻击，走山间小路向喀什城进发，二百余里山路走了十余天，来到喀什城北边二十里处的山林里。
耶律不花见蒙古骑兵已经和花剌子模大军混战在一起，也率领十万步兵发起进攻。
已经十分疲惫的花剌子模大军再也支持不住，只得向西撤去。
而蒙古大军也是伤亡惨重，哲别命令全军停止追击，回喀什城休整。