元太祖二十年（1225年）的秋天，铁木真结束了长达七年的西征，风尘仆仆地回到了漠北。他的脸上刻着岁月的痕迹，但眼中依然闪烁着坚定的光芒。这位草原上的英雄，尽管已经历尽了无数的征战，但对于国家的安定和统一，他始终怀着一颗赤诚之心。
次年（1226年），西夏的背盟行为让铁木真愤怒不已。尽管已经六十四岁高龄，但他依然决定亲自出征西夏，以彰显蒙古帝国的威严。他自漠北南下，一路势如破竹，先取黑水城，消灭了夏西部诸军司的军队，让西夏的军队闻风丧胆。
随后，铁木真沿着额济纳河南下，来到了浑垂山避暑。这里山清水秀，气候宜人，但他的心中却并没有丝毫的放松。他知道，真正的战斗还在前方。
果然，在接下来的日子里，铁木真接连攻占了等地，每一场战斗都展现了他出色的军事才能和坚定的决心。
元太祖二十二年（1227年）蒙古帝国的历史又翻开了新的一页。这一年，铁木真继续展现其卓越的军事才能和征服欲望，而帝国的命运也在这一年发生了重大转折。
春季，铁木真留下部分士卒继续围攻西夏的王城，自己则亲自率军渡过黄河，进攻积石州。这一行动不仅显示了铁木真对西夏的坚决打击态度，也体现了其深远的战略眼光。随后，蒙古军队二月进攻临洮府，三月攻破沙州（今甘肃敦煌西）、肃州（今甘肃酒泉）、甘州（今甘肃张掖）、西凉府（今甘肃武威）、灵州（今宁夏灵武西南），展现了其强大的军事实力。铁木真还派遣斡陈那颜进攻信都府，并成功攻破该城，进一步扩大了战果。
夏季，铁木真留驻龙德，继续攻下德顺等州。然而，在这场战役中，德顺节度使爱申和进士马肩龙不幸阵亡，为帝国的胜利付出了生命的代价。五月，蒙古派遣唐庆等人出使金国，展开外交活动。
在闰五月的一个炎炎夏日，铁木真率领着蒙古大军，在六盘山避暑。而与此同时，中兴府已被蒙古军队围困长达半年之久。夏献宗李德旺在忧惧中死去，其侄末帝李晛继位。然而，面对蒙古大军的围困，末帝也无力回天。城内粮草尽绝，军民疲惫不堪，疾病与困苦如影随形。
六月的一天，中兴府突然发生了强烈的地震，城内房屋纷纷倒塌，烟尘弥漫。这场天灾给已经疲惫不堪的军民带来了更大的灾难，瘟疫迅速在城中蔓延，死亡人数不断增加。
面对如此困境，西夏皇帝深知再无抵抗之力，于是派遣使者完颜合州、奥屯阿虎向铁木真请求投降。使者来到蒙古大军驻地，向铁木真表达了西夏的意愿：“为了准备贡物，迁移民户，请宽限一月，到时我王将亲自前来朝谒。”
铁木真听到使者的请求后，沉思片刻。他考虑到长时间的围困已经让西夏军民疲惫不堪，而且地震和瘟疫的爆发更是让这座城市陷入了绝境。此外，他也知道西夏的投降意味着他可以结束这场战争，将更多的精力投入到其他地方的征服中。
铁木真表示，由于五星聚集的天象已现，他已决定停止杀戮劫掠。这体现了铁木真对于天意和民心的尊重。
于是，铁木真同意了西夏的请求，给予他们一个月的宽限期。他命令蒙古军队稍微放松对中兴府的包围，允许西夏军民进行必要的准备和迁移。
一个月后，西夏皇帝李日见如约前来朝谒铁木真，并献上贡物。铁木真接受了西夏的投降，并宣布结束对西夏的战争。这场战争虽然给西夏带来了深重的灾难，但也标志着蒙古帝国在中亚地区的势力进一步扩张。
然而，就在这一胜利的时刻，铁木真的身体却出现了不适。七月初五，铁木真病情加重。
铁木真，这位一代天骄，在经历了一生的征战与辉煌后，于1227年七月已丑，即公历8月25日，在六盘山（今宁夏固原南）逝世，被葬于肯特山起辇谷，终年66岁。
元至元二年（1265年）十月，元世祖追尊铁木真庙号为太祖。至元三年（1266年）十月，追赠谥号为圣武皇帝。至大二年（1309年）十二月，元武宗加谥“法天启运”四字。此后，铁木真被定谥为法天启运圣武皇帝。
关于铁木真的死因，有几种说法：
一是，在《蒙古秘史》是这样记载的：“从新整点军马，至狗儿年秋，去征唐兀，以夫人也遂从行。冬间，于阿儿不合地面围猎，成吉思骑一匹红沙马，为野马所惊，铁木真坠马。”大概意思是铁木真在征战唐兀（也就是今天的西夏）的时候，冬天在阿儿不合这个地方打猎，铁木真捕获了一匹罕见的红沙马（小编认为是汗血宝马），草原人对与马的喜爱可想而知，而征服这种烈马又是草原男人的英勇气概。此时铁木真虽然已经是老年人了，但是对于这种烈马，当然服老了，在驯服烈马的时候，马受惊，铁木真不小心坠马受了伤，这种伤可能引发了旧疾，再加上年老体衰，从而一命呜呼。
二是，意大利商人马可·波罗在十三世纪来到中国，并在他的《马可·波罗游记》中提到了铁木真的死因：进攻西夏时围攻太津（吉州，古要塞）时，（铁木真）膝部不幸中了西夏兵士射来的毒箭。结果可想而知，毒箭攻心，伤势益重，一病不起。铁木真在进攻西夏时，不幸被敌方的毒箭射中膝盖，从而毒发身亡。但是当年的铁木真已经是年迈花甲的老人，即使他再怎么勇武也不可能让他冲锋在前的。
三是，民间传说中，铁木真娶了西夏王妃作为妃子。然而，在陪寝的那个晚上，王妃借行房时狠狠地咬断了他的生殖器，导致他大量流血。这对一个征战沙场的强者来说，无疑是一种极大的羞辱和打击。因此引发了他的病情加重，最终导致死亡。
四是，被刺身亡这种说法出自于《蒙古源流》，书中记载了铁木真的死因因为被刺杀。当时铁木真率军在讨伐西夏，由于蒙古军实力强大，很快就占领了西夏很多地方。蒙古大军在攻打西夏的途中，抓到了一名美女，是西夏国王的王妃。士兵们抓到王妃后，把她献给了主帅铁木真。英雄爱美人，铁木真自然也是喜欢美女的，由于被俘虏的西夏王妃很漂亮，让铁木真放松了警惕，西夏王妃在服侍的过程中，抓到了一个空隙，她用尖锐物刺杀了铁木真。虽然铁木真并没有当场毙命，但也受了重伤，最终伤势加重而亡。值得一提的是，《蒙古源流》里关于铁木真被刺的说法，受到了清朝乾隆帝的认可，他将这本书翻译成汉字与满语，而且编入了《四库全书》，可见乾隆帝对铁木真被刺的说法的高度认可的。
五是，意大利商人马可·波罗在十三世纪来到中国，并在他的《马可·波罗游记》中提到了铁木真的死因。尽管这个说法没有得到历史的正式确认，但它使得铁木真的死因更加神秘和引人猜想。铁木真在征战中表现出了杀戮成性的一面，不仅把敌人杀干净，连百姓也毫不留情。然而，在一次征战之后，当他挥刀让第二队骑兵冲杀百姓的时候，突然天空转阴，雷声隆隆。他下令再度杀戮的时候，一道闪电劈斩而落，将铁木真打成了灰烬。