Как только выстроившиеся на западном берегу Днепра русские увидели своего противника, смотреть на него они уже не могли без презрения. Когда отряд русской конницы переправлялся через реку, к восточному берегу подскакало несколько небольших групп монголов, вооруженных только луками и саблями, они выпустили по несколько стрел и унеслись в степь. Уверенность русских еще больше укрепилась, когда они рассеяли небольшой монгольский отряд и, захватив, казнили его командира, который прятался за курганом, возможно имея целью действовать в тылу русской армии. Основные силы русского войска ускорили переправу по мосту из стыкованных лодок. Монголы продолжали отступать, казалось, с радостью бросая скот и взятых в этих местах пленных. Воодушевленное легким успехом войско двигалось вперед, пока, пользуясь словами анонимного русского летописца, «все войско не заполнилось скотом».
Девять дней монголы отступали на своих быстрых мало рослых конях, наступление продолжалось, войска все глубже втягивались в бескрайние степи, русские, еще больше уверовавшись в победе, были озабочены охраной обоза, половцы радовались возвращению их земель. 31 мая русские подошли к небольшой реке Калка, она текла в неглубоком русле между низкими степными холмами и в сорока кило метрах к югу впадала в Азовское море. Первыми, конечно, перешли через нее половцы, не уступавшие монголам в быстроте передвижения. За ними следовала русская конница, потом пехота, обозы и тяжелое снаряжение оставили на дальней оконечности небольшого дефиле. Войско походило на разбрызгавшуюся по полю гигантскую лужу.
Теперь монголы атаковали — и совершенно необычным образом. Их более тяжелая конница погнала легко вооруженных лучников-половцев и тут же набросилась на русскую конницу, пустив в ход пики, копья и легкие клинки, смятые наступающие бросились бежать, сметая на своем пути собственный арьергард, хаотичная волна отступающих вынеслась на неширокую речную долину. Шестеро князей и 70 других знатных людей остались лежать на поле брани. Киевляне, не успевшие переправиться через Калку, попытались выстроить телеги в оборонительный порядок и стали медленно отходить, другие в беспорядке скакали или бежали по степи. Через несколько дней немногие унесшие ноги добрались до Днепра и спустились на лодках вниз по реке, другие выбились из сил, слоняясь по степи, и погибли. Из военачальников спастись удалось только галицкому князю Мстиславу Удалому, и он сумел добраться до своего дома на границе современных Венгрии и Украины.
В конце концов оставшиеся в живых вожди, включая Мстислава Романовича Киевского, сдались на условиях, что не будет пролито крови. Субудай и Джебе не допускали и мысли о том, что убийство их послов останется неотмщенным, но свое слово сдержали и предоставили своим противникам полагающуюся князьям привилегию расстаться с жизнью без крови. Способ, к которому прибегли монголы, был совершенно отвратительным, зверским и обрекал жертвы на длительные мучения. Это было сделано не только из желания доставить монгольским вождям садистское удовольствие, но в качестве предупреждения ждущему их прихода Западу. Пленников связали и уложили на землю, а на них поставили настил, на котором пировали Субудай, Джебе вместе со своими военачальниками, в то время как под ними медленно задыхались князь Мстислав и его союзники.
В это же время, в начале июня 1223 года, Джочи, который до этого не торопился выполнять полученный приказ и задерживался к северу от Каспия, наконец двинулся в поход с подкреплениями для Субудая и Джебе. Те же, после короткого набега за Днепр, повернули назад к Волге, где и соединились с Джочи. Поднявшись вверх по течению реки на 700 километров, они встретили самое жесткое сопротивление за все время этой кампании, его оказали так называемые волжские булгары. У них было два города, Булгар и Сувар, контролировавшие Волгу в районе нынешней Казани. Булгары бы ли первоначальной целью всего похода, и он чуть не закончился настоящей катастрофой. В источниках не содержится никаких подробностей, но булгары оказались не по зубам монголам, и те, потерпев первое и единственное поражение, отступили, запомнив это унижение, чтобы отомстить за него, когда это стало возможным через пятнадцать лет.
Великий набег на Русь, закончившийся решающим сражением на реке Калке, имел исключительные последствия. Возвращаясь в свой коренной улус на реке Иртыш, где их ждал Чингис, монголы увозили с собой прекрасное знание страны, ее ресурсов и сил противника. Потребуется значительно больше усилий, чтобы покорить приграничные племена, после чего можно будет захватывать одно русское княжество за другим и спокойно грабить их города, потому что русских раздирали междоусобицы.