耶律大石是辽朝的宗室,是辽太祖耶律阿保机八世孙。他在辽朝即将被金朝灭亡之际出逃到了中国新疆和中亚地区建立了西辽。西辽在经过耶律大石、监国太后萧塔不烟以及仁宗耶律夷列两代人的统治,在中亚站稳了脚跟,并在1141年卡特万之战击败塞尔柱帝国联军后称霸中亚,威名远播至欧洲。高昌回鹘、西喀喇汗国、东喀喇汗国及花剌子模先后臣服于强盛期的西辽。
1163年,仁宗耶律夷列驾崩,太子年幼,仁宗的妹妹普速完监国。但是,普速完与驸马之弟萧朴古只沙里通奸,又罗织罪名把亲夫杀死。普速完的公公,也就是驸马的父亲萧斡里刺是西辽的元老,官拜六院司大王,是一位权势人物。萧斡里刺在普速完处死驸马后发动了宫廷政变,杀死了耶律普速完,并立仁宗次子耶律直鲁古为汗,改元天穆,是为西辽怀宗。
耶律直鲁古即位后不理朝政,热衷于狩猎和游玩,致使政治腐败,社会矛盾激化,西辽开始走下坡路。为了帮助属国花剌子模对抗古尔王朝,西辽二次派兵援助花剌子模打败了古尔王朝,但是战争也使得西辽元气大伤,也给花剌子模提供了巨大的帮助,花剌子模快速崛起并将扩张的目标对准了西辽直辖区——河中地区。
1206年,花剌子模的摩诃末沙利用河中地区百姓发起起义时机,联合西喀喇汗王朝的奥斯曼对西辽发起了进攻,后被西辽打败。西喀喇汗王朝转向西辽,并向耶律直鲁古的女儿求婚,但遭到拒绝,于是再转向花剌子模。
1204年,乃蛮部被铁木真所灭,首领塔阳汗也被杀死了,但是他的儿子屈出律逃跑到了西辽,耶律直鲁古收留了屈出律并把自己的女儿嫁给了他,屈出律摇身一变为西辽“驸马”。
1210年,花剌子模再次出兵攻打西辽,并在怛逻斯附近打败西辽军队,并俘虏了其主帅塔阳古。从此摩诃末沙威名大震。
此时,西辽疆域的其他地方也陷入了全面危机之中,1209年,东部的高昌回鹘王国杀死西辽王朝的监督官投靠蒙古国。1211年,葛逻禄部首领阿儿斯兰汗投奔成吉思汗。而一向恭顺的东喀喇汗王朝也起兵造反,西辽不得不出兵镇压,俘虏了东喀喇汗王朝的首领穆罕默德,并囚禁于巴拉沙衮,才稳定住局势。但是此时西辽王朝的直辖领地情况也与全盛之时不可同日而语。西辽王朝气数将尽,离灭亡已经不远了。
就在耶律直鲁古对西辽的状况感到焦头烂额之时,屈出律利用耶律直鲁古对他的信任,暗中与花剌子模、撒马尔罕的封建主约定,允许他们独立,但条件是他们必须承认屈出律对西辽的统治。在达成约定后,屈出律于1211年秋天趁耶律直鲁古外出狩猎的时候发动了政变,攫取了政权。
屈出律继位后虽然还是沿用西辽国号,但这个政权已不是契丹耶律氏所统治的了,屈出律为了让东喀喇汗王朝归顺自己,在东喀喇汗王朝首领穆罕默德保证效忠自己后,他放出了穆罕默德并把他送回了喀什噶尔,但是当喀什噶尔知道他们的首领竟然效忠于异教徒屈出律后,便将穆罕默德刺死在城门口,东喀喇汗王朝灭亡了。
而屈出律恼怒于喀什噶尔人的所作所为,他连续4年发动大军到喀什噶尔进行袭扰,大规模地焚掠粮草牛羊,用兵威和饥馑迫使喀什噶尔人屈服。在屈出律入驻喀什噶尔后,他强制关闭喀什噶尔所有的清真寺,禁止穆斯林聚会,并要求当地伊斯兰信徒做出选择,要么改信基督教或者佛教,要么改穿契丹服饰,当地居民不肯改变宗教信仰,于是只得改穿了契丹服饰。
1216年,屈出律攻占了于阗城,他将城中所有的穆斯林神职人员全部驱逐,并焚毁清真寺,还当着教徒的面将于阗城中的哈里发活活钉死在清真寺木门之上。屈出律对穆斯林如此残忍决绝,引起了当地的人咒怨。
1218年,花剌子模多次处死或羞辱途经中亚的蒙古商人,成吉思汗大怒决定讨伐花剌子模。西辽正处于花剌子模和蒙古之间,于是成吉思汗决定兵分二路,西征中亚。
1218年,成吉思汗令哲别率领两万骑兵征讨西辽。哲别采取政治瓦解与军事打击相结合的方略,他到处宣扬蒙军奉行“宗教自由”的政策,以及蒙军即将来“解放”中亚百姓的消息。消息传开后,百姓纷纷放弃抵抗,哲别大军未至,屈出律便弃可失合儿西逃,后来,在帕米尔群山之间的山谷中,被猎人捕获献给了蒙古军队。不久之后,哲别下令将屈出律处死,西辽历经94年风雨岁月,最终灭亡。