В 1232 году Батый предпринял вторжение в пределы Волжско-Камской Болгарии, но из-за недостатка сил вынужден был отступить. Собравшийся в Монголии курултай направил в помощь Батыю войска других улусов. Общая численность войска, собранного четырнадцатью ханами-чингисидами, составляла 15 тумэнов — около 150 тысяч человек. Кроме монголов в армию Батыя в качестве вспомогательных сил были призваны воины покоренных государств и кочевнических племен, в частности, тюрки.
Осенью 1236 года Батый вместе с тремя двоюродными братьями: Мункэ, сыном Толуя, Гуюком (Куюгом) и Каданом, сыновьями Угэдэя, начал новый поход на запад. Гуюк и Мункэ впоследствии стали великими ханами, руководившими отрядами его войска. Были полностью разгромлены волжские болгары. 1237-й год прошел в борьбе с половцами и аланами. К концу года всякое сопротивление монголам в Поволжье было сломлено, половецкая степь Дешт-и-Кипчак была завоевана. Зимой 1237 года Батый начал европейскую кампанию. При повторном вторжении на Русь вслед за Рязанью пали Коломна и Москва. Расправившись с Суздалем и Владимиром, Батый разделил конницу на несколько крупных частей с прикрепленными к ним вспомогательными отрядами и отправил эти силы по основным водным магистралям на север, северо-восток и северо-запад. В течение февраля 1238 года монголы взяли 14 русских городов. Последним оплотом Руси на северо-востоке оставался Новгород. Монголы вступили на новгородскую землю, но вскоре, километрах в ста от города, вынуждены были повернуть обратно на юг. Новгород в то время представлял собой достаточно серьезную силу, а соединения Батыя понесли в боях слишком тяжелые потери и нуждались в отдыхе и перегруппировке.
Во время похода 1237–1238 годов войсками Батыя было разорено междуречье Оки и Волги. Отступая, монгольская конница еще раз опустошила русские земли. Нетронутыми остались Новгород, Псков, Полоцк и Смоленск. Цена феодальной раздробленности Руси была слишком велика: разрушенные города, уничтоженные храмы, сожженные рукописные книги и иконы. Хозяйство и культура на многие десятилетия погрузились в упадок. Поход Батыя сопровождался массовым истреблением населения. Жуткие находки обнаружили уже и наши дни археологи, производившие раскопки в местах сражений русских дружин с монгольскими завоевателями. В разгромленных и сожженных русских городах были найдены многочисленные останки дружинников и мирных жителей, погребенных под сгоревшими и обрушившимися строениями, пирамиды из человеческих черепов. Представшая перед учеными картина была настолько страшной, что они не решились выставлять рисунки и фотографии раскопок в исторических музеях для всеобщего обозрения.
С 1238 по 1240 годы монголы снова были вынуждены вести затяжную войну с половцами и аланами. Одновременно с этим в 1239 году Батый предпринял поход в Крым. Пали Переяславль и Чернигов.
В конце 1240 года монгольские войска осадили Киев и после многодневного штурма взяли город. Вслед за Киевом ханское войско двинулось на Волынь. Были разрушены Владимир-Волынский, Галич и ряд других городов. Перед воинами Батыя смогли устоять только города Данилов, Кременец и Холм, которые отбили все атаки неприятеля.
Несмотря на то, что монгольское войско в многомесячных боях понесло существенные потери, Батый все же принял решение продвигаться в глубь Европы, страны которой также находились в хаосе междоусобиц. В начале 1241 года монгольские войска перешли Карпатские горы, перебив на перевалах венгерские гарнизоны. Преодолев Карпаты, главнокомандующий разделил армию на две крупные группировки. Первую из них возглавлял внук Угэдэя полководец Кайду. Половину своих войск Кайду направил на север, где они опустошили Восточную Пруссию и Литву, а сам с основными силами вторгся в Польшу. Не встречая особого сопротивления, Кайду быстро достиг Силезии. Европейские правители не успели объединить войска Тюрингии, Саксонии и Богемии, в результате чего эрцгерцог Силезии Генрих II смог противопоставить Кайду лишь часть ополчения, состоявшего из германских, польских и моравских рыцарей.