Несса стала добычей зятя Чингисхана, Токучара. Последний, в конце концов получивший прощение за участие в запрещенном грабеже, был восстановлен в должности командующего. В распоряжении Токучара, говорят, было около двадцати катапульт. Их поставили у самых защитных укреплений Нессы, и крупные камни, пущенные над крепостными стенами города, сеяли ужас и смерть, в то время как саперы под защитой башен на колесах добрались до глинобитных стен. Операции такого рода могли тянуться неделями, даже месяцами, если у осаждающих не было сообщников внутри осажденного города или с помощью хитрости им не удавалось проникнуть за стену, опоясывающую город. Защитники Нессы заделывали бреши в стенах, наваливали груды камней, строительного мусора, балки и тачки в местах повреждений. Через две недели монголам удалось проникнуть в город. Тогда начались его муки. Рассказывают, что осаждавшие заставляли горожан привязываться один к другому, затем собираться тысячами за пределами укреплений, где лучники выпускали в них стрелы как в мишень. Всех, кто был только ранен, без пощады добивали саблями; если верить персидским летописцам, было умерщвлено 70 000.
В ноябре 1220 года пришла очередь Нишапура испытать на себе осаду Токучара. Город славился своими памятниками IX века и керамикой с геометрическими или анималистскими мотивами, некоторые — по образцу китайской. Токучар бросил своих людей на приступ, но одна из стрел, выпущенная из амбразуры зубца стены, смертельно ранила его. Временно прекратив военные действия, его войска сняли осаду и из мести опустошили окрестные селения.
Несколько месяцев спустя, в феврале 1221 года, четвертый сын Чингисхана Толуй во главе 70 000 всадников — в основном, захваченных в соседних государствах, — двинулся на Мерв, сегодня город Мары в Туркменистане. Древняя столица Маргианы, город принадлежал Сасанидам, затем арабам. При Сельджукидах Мерв переживал период расцвета экономики и культуры, о чем свидетельствовал купол, облицованный бирюзово-голубыми изразцами, сооруженный над могилой султана Санджара. Защитники Мерва считали себя в безопасности за надежными крепостными стенами, когда 25 февраля 1221 года монголы Толуя подошли к воротам города. В сопровождении 500 всадников Толуй целых шесть дней изучал укрепления, прежде чем начать штурм. Осажденные сделали две вылазки, но оба раза потерпели поражение. Правитель города объявил тогда о капитуляции Мерва, получив заверения в том, что кочевники не прибегнут к насилию.
Толуй не сдержал обещания: в течение четырех дней и четырех ночей жители должны были оставить свой город. Монголы выбрали среди них 400 ремесленников и некоторое количество детей, чтобы сделать из них рабов. Остальные были казнены: чтобы сделать это, их распределили по всем воинским частям, каждый воин, принимавший участие в осаде, должен был зарубить мечом от 300 до 400 человек! Джувейни утверждает, что особенно свирепствовали, выполняя эту мрачную работу, крестьяне из соседних селений, ненавидевшие жителей Мерва. В окрестностях города десятки тысяч крестьян спрятались в глубине пещер, пытаясь спастись от гигантской бойни, устроенной монголами. Ибн аль-Асир говорит о 700 000 убитых, в то время как Джувейни, превосходя его в этом страшном подсчете, сообщает, что некий Из ад-Дин Нассаба «в сопровождении нескольких других провел тринадцать дней и тринадцать ночей, считая людей, убитых в городе. Учитывая только тех, чьи тела были в самом деле найдены, и не считая тех, кто был убит в гротах и пещерах, в деревнях и в пустынных местах, насчитали более 1,3 миллиона убитых».
Из Мерза чингисидский принц направился в Нишапур, который был местом гибели Токучара, зятя великого хана. И здесь монголы также продемонстрировали свое военное превосходство. Город на этот раз был завален градом камней и снарядов, наполненных горящей нефтью. Кажется, у осажденных тоже были противоосадные снаряды; персидские летописцы упоминают о многих сотнях этих снарядов, что опять кажется большим преувеличением. Тем не менее известно, что переговоры, начатые с Толуем, об условиях капитуляции были отвергнуты принцем. Решающий штурм состоялся 7 апреля 1221 года: двумя днями позднее, в стенах были пробиты широкие проходы; на следующий день город был взят. Как и в Мерве, монголы заставили жителей выйти в окрестности; затем, чтобы отомстить за смерть Токучара, было приказано «разрушить город таким образом, чтобы по нему можно было пройтись плугом, и в целях мести не оставлять в живых даже кошек и собак» (Джувейни).