В 1223 году 30-тысячное войско Субэдэя и Очеучи, завершив разгром государств Средней Азии, прошло по Северному Ирану, вышло на Кавказ, разрушив несколько древних и богатых городов, разбив грузинские войска, проникло через Ширванское ущелье на Северный Кавказ и столкнулось с аланами. Аланы объединились с кочевавшими там половцами, как свидетельствует персидский историк Рашид-ад-Дин, сразились сообща, «но никто из них не остался победителем». Тогда монголо-татары склонили половецких вождей к уходу из земель аланов, а затем разбили последних.
«В 1223 году явился народ незнаемый; пришла неслыханная рать, безбожные татары, о которых никто хорошо не знает, кто они и откуда пришли, и что у них за язык, и какого они племени, и какая у них вера... Половцы не могли противиться им и побежали к Днепру. Хан их Котян был тесть Мстиславу Галицкому; он пришел с поклоном к князю, зятю своему, и ко всем князьям русским... и сказал: «Татары отняли нашу землю нынче, а завтра вашу возьмут, так защитите нас; если не поможете нам, то мы нынче будем иссечены, а вы будете завтра иссечены».
Русские князья решили помочь хану Котяну. Поход был начат в апреле при полном разливе рек. Войска направлялись вниз по Днепру. Командование осуществлялось киевским князем Мстиславом Романовичем Добрым и Мстиславом Мстиславичем Удалым, которые были двоюродными братьями. Перед самым наступлением русских прибыли на Русь монголо-татарские послы, которые уверяли, что не станут трогать русских, если те не пойдут на помощь к своим соседям.
На 17-й день похода войско остановилось близ Ольшеня, где-то на берегу Роси. Там его нашло второе татарское посольство. В отличие от первого, когда послов перебили, этих отпустили. Сразу же после переправы через Днепр русские войска столкнулись с авангардом противника, гнались за ним семь дней, а на восьмой вышли на берег реки Калки (ныне р. Кальчик, приток р. Кальмиус, в Донецкой области на Украине). Здесь Мстислав Удалой с некоторыми князьями сразу же перешел Калку, оставив Мстислава Киевского на другом берегу.
По данным Лаврентьевской летописи, битва произошла 31 мая 1223 года. Войска, переправившиеся через реку, были почти полностью уничтожены. Натиск храброй дружины Мстислава Удалого, который едва не прорвал ряды кочевников, не был поддержан другими князьями, и все его атаки были отбиты. Половецкие отряды, не выдержав ударов монгольской конницы, побежали, расстроив боевые порядки русского войска. Лагерь Мстислава Киевского, разбитый на другом берегу и сильно укрепленный, войска Джебе и Субэдея штурмовали 3 дня и смогли взять только хитростью и коварством, когда князь, поверив обещаниям Субэдея, прекратил сопротивление. В результате этого Мстислав Добрый и его окружение были зверски уничтожены: связанных князей положили под доски а по доскам водили коней и сели пировать. Мстислав Удалой бежал с поля боя единственный раз в своей жизни. Потери русских в этой битве были велики, двенадцать князей были убиты, погибло две трети войска.
Битва при Калке была проиграна не столько из-за разногласий между князьями-соперниками, сколько из-за чисто военных преимуществ «татарского войска». Войско Джебе тактически и позиционно превосходило соединенные полки русских князей. Русское войско не имело единения, не было обучено тактике ведения боя, основываясь больше на соревновательном мужестве и мастерстве каждого дружинника. Такому соединенному войску нужен был и единовластный полководец, признанный не только вождями, но и самими дружинниками. Русские князья, ошибившись в оценке сил противника, еще и не смогли правильно выбрать место сражения, рельеф местности на котором полностью благоприятствовал татарам.
Войско Джебе и Субэдея, разгромив на Калке дружины русских князей, вошло в Черниговскую землю, дошло до Новгорода Северского и повернуло назад, неся повсюду за собой страх и разрушение. В том же 1223 году Джебе и Субэдей совершили набег на Волжскую Булгарию, но потерпели неудачу.
Поход, продолжавшийся два с половиной года, позволил монголо-татарам непосредственно познакомиться с русскими войсками и укреплениями русских городов, от пленных получили сведения о положении внутри русских княжеств — была проведена глубокая стратегическая разведка.