Пополнение и сосредоточение армии закончилось летом 1240 года, осенью она перешла в наступление. Переправившись через Днепр, монголы первым делом обрушились на чёрных клобуков, прикрывавших Киев с юга, – основательно опустошили Поросье. Затем настал черёд Киева: основные силы Батыя осадили его в ноябре. Киевляне оказали отчаянное сопротивление, но в результате двухдневного штурма город был захвачен 6 декабря 1240 года. Всё население крупного города было истреблено или уведено в рабство. Также опустошены были и другие города и сёла киевской земли.

После взятия Киева монголы двинулись на Волынь и Галичину. Русские уже не решались сражаться с ними в поле. Крупнейшие князья вообще бежали из своих земель на Запад. Хотя в Галицко-Волынской земле возможности для обороны были больше, чем на севере. Здесь имелись сильные каменные крепости, каких не было во Владимирской земле. Монгольские отряды вынуждены были отступить от стен Кременца, Данилова, Холма. Но главной целью для монголов являлся Владимир-Волынский. После короткой осады монголы штурмом взяли город и перебили его население. Также уничтожен был и Галич, запустевший после монгольского погрома. Некоторые мелкие князья – к примеру, «болоховские», сдались без боя, обязавшись работать на завоевателей, поставлять им продовольствие и давать десятину «во всём». Однако множество городов и селений были сожжены и разорены, – многие из них никогда уже не возродились, другие захирели и превратились в сёла. Погибло безчисленное множество русских людей. Наконец, весной 1241 года монгольская армия покинула пределы Руси и ушла дальше на запад – в Европу.

Правофланговый монгольский корпус вихрем пронёсся по Южной Польше, разорил Краков, Сандомир и в битве при Лигнице 9 апреля 1241 года разбил объединённое польско-немецкое войско. Основной удар наносился по Венгрии. В битве при Шайо венгерская армия была уничтожена, а страна основательно опустошена. Затем монголы вторглись в Хорватию, захватили Загреб и, в погоне за венгерским королём, достигли побережья Адриатики. Здесь, весной 1242 года, Батый получил известие о смерти великого хана Угэдэя. В Монголии завязалась борьба за верховный престол, а для положения Батыя она была гораздо важнее продолжения похода на Запад. К тому же, несмотря на все победы, уже выяснилось, что народы Запада многочисленны и сильны, и удержать их в подданстве за дальностью расстояния вряд ли удастся. Опустошая всё на своём пути, монгольская армия двинулась в обратный путь через Сербию и Болгарию.

По возвращении из похода орда Батыя расположилась в поволжских и причерноморских степях. На Нижней Волге Батый основал столицу своего улуса – город Сарай. Степных подданных империи Бату прозвали татарами – так тюрки издавна называли выходцев из Монголии, по имени одного из монгольских племён. Войдя в состав ордынского войска, тюрки распространили это имя на себя. В улусе Батыя монголов жило мало, большинство монгольских войск по окончании похода ушло к себе на родину. Войско Золотой Орды состояло главным образом из представителей различных тюркских племён, прежде всего – кипчаков. Немногочисленные монголы скоро растворились в тюркской массе, так что прозвание «татары» стало общепризнанным для всех ордынцев. Этноним татары русские заимствовали от тюрок. Сначала так называли монголов, затем – всех ордынцев.

Вскоре после возвращения из похода Батый потребовал в свою ставку русских князей. Все они теперь считались ханскими вассалами. Русские княжества стали зависимыми владениями – улусами Золотой Орды. В соответствии с новым положением русские князья должны были получать жалованную грамоту на право управления княжеством – ярлык. Именно ханский ярлык, а не наследование отчины, стал главным основанием княжеской власти. Таким образом, русские княжества утратили политический суверенитет.