南征金国
太祖六年(1211年)起，哲别在征伐全国的战事中屡建奇功。是年冬，哲别采用佯败返击的战术攻入居庸关，游骑进至金中都(今北京)城外。金乣军来援，哲别返袭群牧监，驱其马而还。次年(1212年)冬，哲别攻金东京(今辽宁辽阳)，又施退兵回袭之计，连退五十程，而后留下辎重，挑选快马，日夜急驰，突然袭击成功。八年(1213年)七月，哲别攻取居庸关，成吉思汗遂兵分三路，大举伐金。
平灭西辽
十一年(1216年)，哲别奉成吉思汗之命进击据有西辽国土的乃蛮部的屈出律。针对屈出律强迫伊斯兰教徒改宗的做法，哲别宣布“每个人都可以有自己的信仰，保持自己祖先的宗教规矩”。于是他赢得了当地居民的支持。十三年(1218年)，屈出律从可失哈耳(今喀什)出逃，哲别追赶到撒里桓地方(即色勒库勒湖附近某地)将其歼灭。
掳斩屈出律的是先期投向哲别的可散八思哈长官，哲别令他持屈出律的头传示各地，可失哈耳、押儿牵(今新疆莎车)、斡端(今新疆和田)诸城遂望风归附。凯旋归来，哲别将掳获的一千匹白嘴黄马献给成吉思汗，实现了他的一个诺言，因为他当年投奔铁木真，承认射伤白嘴黄马一事时还说过：“对我开恩，我将带来很多这样的马。”
率部西征
十四年(1219年)，成吉思汗发兵西征，哲别为先锋，后以速不台为援，再后以脱忽察儿为援。兵指不花刺(今乌兹别克布哈拉)时，哲别与速不台均遵照成吉思汗命令，行进时先不惊动摩诃末;但脱忽察儿违命掳掠，遂使摩诃末闻风逃逸，其子札兰丁迎战失吉忽秃忽，直逼成吉思汗大营。哲别与速不台、脱忽察儿倒杀回来，才使战局改观。次年春，成吉思汗兵锋指向撒麻耳干，闻知摩诃末南逃，即命哲别、速不台与脱忽察儿率领三万精兵穷追。成吉思汗降旨说：“朕命你们去追赶花刺子模沙算端，直到将他们追上为止，……你们不擒获他不要回来。”“归顺者可予奖励，发给保护文书，为他们指派长官;流露出不屈服和反抗情绪者一律消灭掉!三年内结束战争，通过钦察草原回到我们的老家蒙古。”哲别挥军渡过阿姆河的主源必阳札卜诃，先进抵巴里黑(今阿富汗北境的巴尔赫)，随即紧追到你沙不儿，摩诃末又遁。哲别与速不台分兵追寻，哲别经过木维因、祃桚答而、阿模里和阿思塔刺巴忒等城，对抵抗者均加杀戮，在刺夷城与速不台会合。 摩诃末逃到阿模里答讷牙州的郊区，与随行大臣们商议，感到厄运难免，只得遁入宽田吉思海(今里海)的小岛上栖身，不久忧病而死。
