公元一二一一年二月，成吉思汗率大蒙古国第一路军开到距大蒙古国与金国西部地区接壤处的阴山南面脚下二百里处，一边打探军情、一边进行休整。当天晚上，哨探来报，金国女真骑兵西路军指挥使兼西京留守胡沙虎率领十万骑兵和五万步兵，驻守在阴山南面山脚下。成吉思汗当即召开库里台会议，商议如何进攻金兵。
成吉思汗问耶律阿海，你知不道这个胡沙虎是个什么样的人？
耶律阿海说，胡沙虎今年已经六十岁了，是金兵里面的一员老将，他对金章宗有拥立之功，但又桀骜不驯，金章宗在世时对他又爱又恨，几次罢免他又启用他，而胡沙虎在经历三起三落后更加变得残暴不仁。后来在“开禧北伐”中胡沙虎因为打败宋军，被任命女真骑兵西路军指挥使兼西京留守，完颜永济继位后几次想换掉他都没有成功。
成吉思汗说，看来这个胡沙虎还是个硬茬啊？
耶律阿海说，其实不然，这个胡沙虎，善于内斗，而没有什么军事智慧。
成吉思汗又问众将，此地距胡沙虎驻地仅有二百里，我们采用哪种方式进攻为好？是突袭？还是明攻？
木华黎说，成吉思汗既然有此一问，必定心中已有想法。末将认为，此时已经不具有偷袭的条件，因为金兵早有准备，我们就算明天一早出发，最快也要到了午时才能赶到阴山脚下，此时我军已经十分疲惫，成强弩之末，而金兵以逸待劳，我军必不能胜。所以末将建议，行至距金兵驻地三十里处就安营扎寨，让士兵们好好休整一下，后天一早发起进攻。
成吉思汗说，木华黎所言甚是，以前我军善于长途奔袭，都是在敌军毫无防备实施的，现在金兵早有准备，确实不能再进行偷袭了。
成吉思汗又对铁木格说，传我的命令，大军明天卯时初刻集结，吃了早饭全军出击阴山脚下，直达金兵驻地三十里处。
铁木格问，那我们的作战队形如何布置？是呈蛇形进攻？还是一字排开？
成吉思汗继续下达命令说，任命木华黎为前军主将，哲别、耶律阿海为副将，率领三万骑兵率先进攻。由我亲任中军主将，博尔术、博尔忽为副将，率领四万骑兵紧随其后。由铁木格为后军主将，赤老温为副将，率领三万骑兵押后。
众臣皆说，臣等领命。
次日凌晨卯时初刻集结完毕后，成吉思汗即率领第一路军十万蒙古骑兵向阴山脚下进发。
蒙古骑兵进军神速，卯时出发，午时前军已经来到阴山脚下距金军驻地三十里处，中军和后军也陆续赶到。
胡沙虎也是十分谨慎之人，刚扎营时就在金军大寨前三十里处的阴山山上布置了很多哨兵。哨兵见蒙古骑兵杀了过来，赶紧放“狼烟”预警。
放“狼烟”是金兵的一种预警信号，虽称之为“狼烟”，实际却不是古代那样以狼粪为原料，而是用的是木柴，通过燃烧木柴产生大量烟火达到预警的目的。
金兵哨探一边放“狼烟”，一边高呼，蒙古人打来了！
女真骑兵正在吃午饭，看见蒙古骑兵似乎从天而降，赶紧跳上战马迎战。
胡沙虎听说蒙古骑兵打过来了，一边组织全军准备战斗，一边派出快马禀报金国朝廷。
胡沙虎是女真人，今年已经六十岁了，在女真骑兵也算是一名老将。自幼读书，兼习骑射。金世宗时期就因为文武双全，十八岁的胡沙虎被选为皇太子完颜允恭护卫，这时皇太孙完颜璟才出生。完颜允恭非常器重胡沙虎，提拔其任太子仆丞等职。但是在完颜璟十七岁时，完颜允恭身染重病，不治身亡，临死前将完颜璟托付给胡沙虎，希望胡沙虎能够好好照顾完颜璟。四年后金世宗驾崩，完颜璟在胡沙虎等臣拥立下继位，是为金章宗。金章宗继位后，即任命胡沙虎为拱卫直指挥使，掌握宫中戌卫。胡沙虎手握兵权，自恃拥立之功，变得骄横起来，金章宗也开始慢慢疏远他。
金章宗明昌四年，胡沙虎醉酒后因为殴打监酒官而受罚，被金章宗降为拱卫直右副点检，胡沙虎因此对金章宗不满，经常不奉金章宗皇帝诏，金章宗又将其降为肇州防御使。后南方战事又起，金章宗下诏命令胡沙虎跟随丞相完颜襄征伐，胡沙虎以和完颜襄有过节为由而不奉诏。金章宗大怒，命刑部将其抓捕并要治罪，胡沙虎这才叩头认罪，请金章宗宽恕。金章宗念其拥立之功，不但将其赦免，还任其为永定军节度使。但胡沙虎复出不久，又因在出征宋国时对战败的将士肆意杀害被群臣弹劾，金章宗无奈将其解职。两年后，胡沙虎又被金章宗起用为知大兴府事，掌握中都戍卫。任内又被御史中丞孟铸弹劾，说他贪污受贿、残暴不仁、专横跋扈、不奉法令。孟铸弹劾之事样样属实，得到其他大臣支持，于是胡沙虎被改任武卫军都指挥使。后来宋国丞相韩侂胄发动“开禧北伐”，宋军一路势如破竹，金兵无人能挡，金章宗遂重新启用胡沙虎。胡沙虎对宋战争中大败宋军，先后攻克宋军占领的淮阴和楚州，升迁至元帅左监军。宋国退兵后，胡沙虎任女真骑兵西南路军招讨使，镇守陕西，防止宋兵再入。后女真骑兵西南路军改为女真骑兵西路军，胡沙虎改任西路军指挥使兼西京留守。
当接到完颜永济让女真骑兵西路军和西京大同府兵会师于阴山脚下的命令后，驻守商州的胡沙虎赶紧率军北撤。但胡沙虎只让西路军和大同府五万步兵驻扎于阴山脚下，还留下五万大同府兵加固界壕修筑边塞。
胡沙虎见蒙古草原和金国西部地区六百多里的接壤处虽然有城墙（原来秦朝、汉朝为了阻止匈奴南侵修的长城），但因为年代久远而并不坚固，所以他让副将组织五万大同府兵，并调集民夫共计七十万人、花费二十万两银子大兴土木、修护城墙，打算用这种办法来阻止蒙古军南下。但是这种消极防御的办法除了劳民劳兵、消耗财物、降低战斗力和挫伤士气外对防御敌军没有一点益处。胡沙虎有勇无谋，重新修缮长达六百多里的界壕边塞费时费力，但他没有想到，实际上敌军只要集中兵力突破一点，整条防线就会完全落空，形同虚设。
胡沙虎布置好重修长城的事情后，自己则率西路军十万骑兵和五万步兵驻扎于阴山南面脚下，一边休整一边等待完颜永济下达总攻命令。
不过还没有等到进攻蒙古草原的命令，蒙古骑兵就先打过来了。胡沙虎赶紧命令全军备战。
蒙古骑兵到达金兵驻地三十里处，却不急于进攻，而是找了块高地安营扎寨。胡沙虎也不敢贸然出兵，只是密切监视蒙古骑兵动态。
第二天早上，蒙古骑兵摆开队形，准备进攻金兵。胡沙虎也赶紧命令全军做好战斗准备。
随着成吉思汗一声令下，木华黎、哲别、耶律阿海率领三万骑兵，像斧头一样冲向金兵阵地。
胡沙虎却不急于进攻，而是命令金兵呈一字队形排开，挽弓搭箭迎接蒙古骑兵的到来。胡沙虎命令士兵，当蒙古骑兵行至两百步时立即放箭。可他轻视了蒙古骑兵的射箭技术。“先下手为强，后下手遭殃”。当蒙古骑兵行至金兵阵营半里处，木华黎就开始命令放箭。蒙古骑兵的竹箭像蝗虫一般飞向金兵阵营，数以千计的女真骑兵被射落马下。
胡沙虎本以为女真骑兵原地射箭，能将蒙古骑兵更多的射落马下，没想到蒙古骑兵射箭技术那么高超，在自己的射程之外就开始放箭，而且在快速移动的情况下命中率还那么高！
胡沙虎赶紧命令女真骑兵举起盾牌，向蒙古骑兵发起进攻，双方发生混战，一时血肉横飞。
成吉思汗见前军已经攻入金兵阵营，也立即命令中军、后军全线出击。二十万骑兵在阴山脚下展开殊死搏斗。女真骑兵最终不敌蒙古骑兵，向南逃窜。成吉思汗下令停止追击，向金兵驻地发起进攻。
金兵驻地原有五万后勤步兵，主要由汉人、契丹人组成，负责伺候女真骑兵吃喝拉撒，本来就十分不满。现见女真骑兵只顾他们逃命不顾自己死活，十万蒙古骑兵又包围上来，就纷纷选择了投降。
阴山之战，蒙古骑兵首战告捷，杀死女真骑兵一万多人，俘虏各族金兵五万余人，缴获战马三万余匹、弓箭两百万支、米面肉菜等各种粮食五万多袋。
不过在此次战斗中，蒙古骑兵也有一千多人战死，成吉思汗十分难过，下令将他们埋葬于阴山脚下，并亲自铲土掩埋。
成吉思汗将投降的五万金兵编为大蒙古国第四路军，任命木华黎为指挥使，并让他抓紧时间把这五万新编“蒙兵”也训练成攻城步兵。