蒙金战争历时24年，双方多次易帅，作战谋略也屡有改变，按其进程大致分为成吉思汗攻金，木华黎、孛鲁攻金，窝阔台灭金三个阶段。
第一阶段：成吉思汗攻金
蒙古成吉思汗六年二月，成吉思汗自龙驹河(今蒙古克鲁伦河)誓师伐金，越过沙漠，袭击金朝边地。同年秋，兵分两路，以钳形攻势大举攻金。成吉思汗亲率东路军，袭取乌月营、乌沙堡(今河北兴和西北)，迫使金军弃抚州(今河北张北县)，退屯宣平(今河北万全)。
八月，金将完颜承裕率军30万，列阵野狐岭(今河北万全西北)以北迎战。成吉思汗命万户木华黎率敢死士在前冲杀，自率主力跟进。金军溃败，退至会河(今河北怀安之洋河)，大部被歼，蒙古军遂拔宣德(今河北宣化)。
九月，蒙古军进抵中都(今北京)，因城垣坚固，金屯有重兵，蒙古军攻城失利，被迫撤围。与此同时，西路蒙古军由成吉思汗之子术赤、察合台、窝阔台率领，破云内(今内蒙古呼和浩特西南)、东胜(今托克托)、武(今山西五寨北)、朔(今属山西)等州。金西京(今山西大同)守将纥石烈胡沙虎闻讯弃城逃跑。两路蒙古军掳掠大批人畜和财物后撤兵(参见边堡寨之战)。
七年，金千户耶律留哥在辽东起兵叛金，成吉思汗派兵应援，大败金军。秋，成吉思汗率军围攻西京，同时在西京东北之密谷口设伏，歼灭了金援兵。攻城时，成吉思汗中箭，遂撤围北归。
十二月，蒙古军先锋哲别率军攻打金东京(今辽宁辽阳)未克，便佯退500里。东京守军以为蒙古军退走，疏于戒备，不料蒙古军以轻骑驰还，城被袭破。八年七月，蒙古军再渡南下伐金，克宣德，在怀来(今河北怀来东)、缙山(今北京延庆)大败金将完颜纲、术虎高琪，乘胜直抵居庸关北口(今北京八达岭)。金军恃居庸天险，冶铁封固关门，布铁蒺藜百余里，并以其精锐戍守。
成吉思汗避实击虚，以少部兵力在北口牵制，自率主力迂回南下，袭取紫荆关(今河北易县西北)，攻克涿州(今属河北)；另遣哲别率军走小道袭取南口，南北夹击，夺取居庸关。时，金廷发生政变，完颜永济被杀，完颜珣称帝(即宣宗)。
成吉思汗得知金朝内地兵力空虚，遂兵分三路攻掠中原、辽西等地，至次年三月，除中都等1l城未克外．几乎踏遍黄河以北广大地区。蒙古军回师中都城下，迫金宣宗奉献完颜永济之女岐国公主和金帛、马匹后，退出居庸关(参见成吉思汗三路攻金之战)。
五月，金宣宗因畏惧蒙古军再攻中都，下令迁都南京(今河南开封)。六月，金北方部族人组成的糺军在良乡(今属北京)一带哗变，转降蒙古。成吉思汗乘机命部将石抹明安、三摸合拔都鲁率军从古北口(今北京密云东北)南下，会合糺军攻中都。成吉思汗为切断辽西与中都联系，命木华黎率军进攻辽西。
十年二月，木华黎平辽西，攻占金北京(今内蒙宁城西南)。三月，围中都蒙古军击溃金援军，尽获所运粮饷，使中都陷于粮尽援绝的困境。五月。金中都留守、都元帅完颜承晖服毒自杀，蒙古军占领中都(参见中都之战)。十一年秋，成吉思汗命三摸合拔都鲁率万骑，由西夏进克潼关(今陕西潼关东北)、拔汝州(今属河南)，奔袭南京，兵至京西杏花营，因金援兵赶到，被迫渡黄河北去(见潼关、南京之战)。
第二阶段：木华黎、孛鲁攻金
十二年(金兴定元年，1217年)八月，成吉思汗封木华黎为太师、国王，命其率汪古部、兀鲁特、弘吉剌等10军及糺、汉诸军攻金。木华黎改变以前肆意杀掠和夺地不守的战法，招降和重用汉族地主武装为其争城夺地。木华黎自中都率军南进，连克金遂(今河北徐水西北)、蠡(今河北蠡县)等州，破大名府(今河北大名东北)后，转军山东，克密州(今山东诸城)、益都(今山东青州)等l0余州县。
十三年，木华黎于紫荆口(紫荆关)俘降金行元帅事张柔，复其原职。张柔招集部曲，南下雄、易、保(今河北雄县、易县、保定)等州。木华黎则自西京(今山西大同)南攻太原、汾阳(今属山西)等地。
十四年，蒙古军乘金军三路攻宋之机，张柔于新乐(今河北新乐西南)大败金将武仙，扩地30余州县。木华黎遣军连克苛、岚、吉、隰(今山西苛岚、岚县北、吉县、隰县)等州。
十五年，金宣宗为守土抗蒙，于河北、河东封九公，划地分守。木华黎复由中都南进，金恒山公武仙以真定(今河北正定)降；旋转军趋济南，降宋金将严实以所辖彰德(今河南安阳)、大名(今河北大名南)等二府六州，30万户降蒙；继而率军攻黄陵冈(今山东曹县西南)，大败金军20万，占领黄陵冈。
十六年，严实破东平(今属山东)。木华黎率军出陕西，攻延、鄜、坊(今陕西延安、富县、黄陵)等州。
十七年，木华黎率军攻长安(今西安)、凤翔(今属陕西)未克。
次年三月，还军至闻喜(今属山西)病死。其子孛鲁袭职，继续攻金。金宣宗完颜珣卒，子完颜守绪继位(哀宗)。
二十年，武仙叛蒙降金，孛鲁遣都元帅史天泽率军击败武仙，复真定。继而孛鲁与史天泽合军击败红袄军彭义斌部。成吉思汗征西返回旧营，准备举兵攻西夏。
二十二年，蒙古军围攻益都。成吉思汗尽克西夏诸诚，于清水县(今属甘肃)行营病死。拖雷监国元年(金正大五年，1228年)，金益都被围日久，城中食尽，李全降蒙。孛鲁力排处死李全的建议，委以重任，使许多州县闻风归附。山东尽为蒙古所有。
金哀宗为集中兵力抗蒙，停止攻宋，通好西夏，全力西守潼关，北守黄河，蒙金两军遂成隔河对峙局面。
第三阶段：窝阔台灭金
成吉思汗在攻灭西夏途中病死，未能实现攻灭金朝的宿愿，遂在临终遗嘱中诏示后人，利用宋金世仇的矛盾，借道于宋，迂回至唐(今河南唐河)、邓(今属河南)，联合宋朝，直捣金朝都城南京的灭金方略。
蒙古窝阔台汗元年(金正大六年，1229年)八月，窝阔台即蒙古大汗位，次年率军攻金。金朝急忙调整部署：增加凤翔、京兆(今西安)等州府守城兵力；抽调忠孝马军入关，加强京畿外围突击力量；改陕西西路行省及陕西东路行省为陕西两路行省，置于阌乡(今河南灵宝西北)，增强潼关防御。
三年二月，蒙古军攻克金军事要地凤翔。
五月，窝阔台在官山(今内蒙古卓资北)召开诸将大会，议定分道伐金。七月，分兵三路出师：左路军由斡陈那颜率领，出济南，趋南京；中路军由窝阔台亲率，由官山入晋，经白坡(今河南孟津东北)渡河趋南京；右路军由拖雷率领，从凤翔南进，绕道宋境，由金州(今陕西安康)沿汉水东进，迂回趋南京。
金哀宗闻讯，急调黄河沿岸守军20万，至邓州禹山(今河南邓州西南)地区阻击蒙古右路军。十二月，拖雷与金军战于邓州不胜，遂弃邓州北进。金军又尾其后由邓州驰援南京。两军且战且行，蒙古军不断遣轻骑袭扰金军，致使金军数日不得休息和饮食，又逢连降大雪，将士精疲力竭。
四年正月，金军进至三峰山(今河南禹县西南)与蒙古军对垒相峙。旋窝阔台率军白白坡渡过黄河，遣将口温不花等率军会拖雷，拖雷遂乘机向金军发起进攻，全歼金军精锐15万，俘杀金帅完颜合达、移刺蒲阿(参见三峰山之战)。继而，潼关守将李平献关降蒙古，河南十余州被蒙古军占领。
三月，窝阔台遣大将速不台率军三万围南京。蒙古军置百余炮并力攻城；守城军民使用震天雷、飞火枪奋勇抗击，经16昼夜激战，双方伤亡惨重。
四月，窝阔台北还，留速不台继续攻城。金遣使议和成，蒙古退兵，速不台屯汝州。七月，蒙古遣使至金被杀，和议遂绝。
八月，蒙古军在郑州附近击败金援兵10余万。至此，金军主力已所剩无几，京城内粮尽援绝。金哀宗于十二月带少数臣僚和将士逃往归德(今河南商丘南)。五年正月，金南京守将崔立向蒙古军献城投降。六月，金哀宗去蔡州(今河南汝南)。蒙古军兵马都元帅塔察儿率部进围蔡州。
十一月，南宋应蒙古之约，遣鄂州江陵府副都统制孟珙率军2万、运米30万石，与蒙古军会师蔡州城下。
六年正月，宋军、蒙古军相继攻入城内，金哀宗自杀，金亡。
此战，成吉思汗及其继承人，在政治上以反抗压迫为号召，激发了新兴民族的斗志；在谋略上善于利用金、宋、夏以及金朝内部矛盾，联此击彼，各个击破，尤为突出的是成功地运用了假道于宋、联宋灭金、招降安抚之方略；在战法上长于声东击西，迂回夹击，突袭歼敌；注重吸收中原先进技术，改进武器装备，增强攻坚能力，故屡战屡胜。而金朝统治者，政治腐败，多方树敌，战法消极，士气不振，终至败亡。
蒙古灭金为尔后攻灭南宋，统一全国奠定了基础。