公元１２０６年，宋朝的宰相韩胄请宋宁宗下诏征讨金朝时，北方蒙古贵族已在斡（ｗò）难河（今鄂嫩河）源头大聚会，公推铁木真为大汗（皇帝），上尊号为成吉思汗（古突厥语“强大”的意思），建立了蒙古汗国。
铁木真，出生于蒙古乞颜部孛儿只斤氏族。铁木真的父亲也速该有勇士之称，是蒙古部落中强有力的首领之一。铁木真诞生时，也速该征讨塔塔儿部，俘获部首领铁木真。因此他将自己的儿子取名为铁木真，以纪念这次胜利。也有传说，铁木真出生时手握一把凝血，坚硬如铁，也速该便将他取名为铁木真。后来，也速该被塔塔儿部人暗中设计害死。当时铁木真只有九岁，与母亲兄弟受尽苦难。
约在公元１１８９年，铁木真被各部推举为首领。第二年，札只剌部首领札木合，联合原属铁木真的泰赤乌等部共三万人进攻铁木真。铁木真调集三万部众分成十三翼军队迎成，结果铁木真战败。这就是著名的“十三翼之战”。札木合大批地杀害俘虏，其残暴令人发指，因此引起部下不满，他们纷纷投奔铁木真。铁木真虽打了败仗，却反而增强了实力。
当时蒙古诸部中以泰赤乌部为最强大，但泰赤乌经常掠夺族人的车马和粮食，没有首领的风度。他的部下倾慕铁木真的宽洪、仁义，便相约投奔铁木真。铁木真的势力一天天地强大起来。公元１２００年和１２０１年，泰赤乌部连续被铁木真打败，部落被并入蒙古族。后来，铁木真又收服了克烈部。
１２０４年，铁木真召开大会，商量讨伐乃蛮部。有人认为，当时是春天，马群瘦弱，建议到秋天再打为好。但更多将领提出：“既然这个仗应该打，就要早作决断，不要用马瘦这种理由来推托。”又说：“乃蛮妄想解除我们的武装，太小看我们了。我们应当同心合力，乘他不防备时进攻，胜利可望。”铁木真信心倍增，便进兵讨伐乃蛮。乃蛮的部落首领太阳罕纠集了蔑儿乞、克烈、斡亦剌等部的兵力应战，声势颇大。
有一天，铁木真营中有匹惊马奔逃到了乃蛮的大营。太阳罕看见后对部众说：“铁木真的马这样瘦弱，我们不妨采用诱敌深入的办法，一战可胜。”有个部将对这一计谋不服，讽刺说：“这样拖延时日，是不是心里惧怕铁木真？那么，何不叫后妃来统率大军。”太阳罕听了大怒，立刻拍马而出，向铁木真挑战。
札木合也率部众来为太阳罕助战，他见铁木真军容整肃，就对左右说：“想不到铁木真的势力如此强大，真不是往日的铁木真了。乃蛮当初举兵就很轻敌，今天非败不可。我们还是趁早走吧。”说罢，便带领本部的兵马悄悄退走了。
这一天，铁木真和乃蛮军厮杀到傍晚，大获全胜。太阳罕被擒杀，各部兵马有的溃退时坠崖而亡，有的投降。
铁木真在各部落的争斗中，渐渐统一了蒙古。公元１２０６年，他被推举为蒙古皇帝，尊称成吉思汗。
成吉思汗即位以后，组建了一万四千名的禁卫部队。他任命号称“四杰”的四大功臣博尔忽、博而术、木华黎、赤老温为“怯薛”的统领，又设立“札鲁忽赤”（相当于丞相）掌管财赋，总揽各项政务，颁布法律法令，逐步把蒙古建立为一个强大的汗国。
蒙古国建立后，成吉思汗东征西讨，继续开展大规模的军事活动。他一方面消灭乃蛮等部落的残余势力，一方面筹划伐金。蒙古曾屈从于金朝，每年向金进贡。有一年金章宗派卫王完颜永济来受贡，成吉思汗故意轻慢相待。永济很气愤，回去后就要请兵讨伐，恰遇金章宗去世，永济即位。诏书发到蒙古，要成吉思汗拜受。成吉思汗听金朝的使者说新皇帝是完颜永济，便朝南吐了一口唾沫，说：“我以为中原的皇帝是天上人做的，像永济这种庸懦的人也配做皇帝！我为什么要拜他！”说完，就自顾自骑上马向北飞驰而去。
公元１２１１年２月，成吉思汗亲率大军伐金。１２１３年，金主完颜永济被杀，丰王完颜继位。成吉思汗分兵三路，转战各地。他们几乎占领了河北的所有州县，最后于１２１４年春在中都（今北京）会合。金宣宗完颜被迫求和，向蒙古奉献了完颜永济的女儿歧国公主以及金帛、童男童女各五百、骏马三千匹。金朝从此衰落。蒙古汗国建立前的１２０５年，铁木真曾西征西夏。１２１８年他再伐西夏，西夏主李遵顼出逃。１２２６年后蒙古连续征伐，１２２７年六月西夏灭亡。
公元１２１９年，成吉思汗派往西方去的使者，在经过花剌子模（中亚细亚阿姆河下游地区的古国）时被杀害，六月间，成吉思汗亲率二十万大军西征，攻占花剌子模。后来又向西挺进，锐不可当，占领了中亚的大片土地。铁木真将这些土地分封给长子术赤、次子察合台和三子窝阔台，蒙古国力达到了鼎盛。
这时，成吉思汗突然患重病。病危时，他对左右说：“宋朝和金朝世代有仇。我们要伐金，可以向宋朝借路，则大军直捣大梁，可以将金一举消灭。”后来窝阔台即位后果真用此计把金灭掉了。
１２２７年，被后人誉为“一代天骄”的成吉思汗，在进攻西夏时病死于六盘山军中。