丘处机知道燕京接见会面不行能，便于1221年(兴定五年)春天持续西行。其时刘仲禄欲为成吉思汗选择童贞，丘处机当即劝阻，他说，“春秋时期齐景公为了削弱鲁国，派人选择美人80人送给鲁定公。定公与国相季氏朝欢暮乐，朝政日衰，孔子为此责怪定公：君相沉溺于声色，国家何以图强?”后成吉思汗知悉而罢选。

　　1221年(兴定五年)四月出居庸关，途经漠南和中亚区域，在漠北草原参见铁木哥斡赤斤后一路西行，途经镇海城时接收田镇海的主张留下宋道安、李志常等九名弟子建筑栖霞观，然后再经回纥城、昌八刺城、阿里马城、赛蓝城。于同年冬季抵达撒马尔干。

　　1222年(兴定六年)四月，丘处机途经铁门关抵达“大雪山”(今兴都库什山)八鲁湾行宫觐见成吉思汗，完结了龙马相会(成吉思汗属马，丘处机属龙)。成吉思汗称他为“神仙”。同年秋冬，成吉思汗三次召见丘处机，问询治国和摄生的方法，丘处机向他以“敬天爱民”、减少残杀、少私寡欲等为回应。及后，成吉思汗下诏耶律楚材将这几回的对话编集成《玄风庆会录》。

　　1223年(元光二年)春天，丘处机向成吉思汗告别，成吉思汗下诏豁免全真道的赋役，并沿途派兵护送，一行人于冬季抵达宣德府。

　　跟从丘处机一路西行的十八名弟子之一的李志常，依据一路上的西行才智，后来写成《长春真人西游记》一书，具有重要的史料价值。丘处机的《西游记》也是随同降真香一路西行。