在大蒙古国的开国功臣中，木华黎与博尔术、博尔忽、赤老温一起号称“四杰”。他是大蒙古国的杰出统帅和谋臣。是能给成吉思汗以重大影响的少数几个人物之一。在大蒙古国发展到元王朝的历史进程中，木华黎经略中原是重要的一步。
1217年8月，成吉思汗封木华黎为太师、国王、都行省承制行事，赐誓券、黄金印。这里黄金印上面刻的“太行以北，腾朕自经营，太行以南，卿其勉之。”又把九游白旗交付给他，并对诸将说：“木华黎树起这面旗帜，发号施令，如同我亲临一般。”
当成吉思汗西征时，木华黎就全力经略中原。成吉思汗西征带走了蒙古军的主力，木华黎分得的蒙古军仅1.3万骑，此外有契丹人、女真人和汉人组成的军队约7.7万人。由于战事的需要，木华黎从蒙古军中抽出一部分人，加上汪古等部的军队，另行编组了探马赤军，充当前锋，当木华黎受命为国王时，他麾下的军队共约10万余人，控制着燕京、西京（今大同）及其以北地方。
木华黎受命以后，当即在燕京、西京设置行省，向这两个地方以南的河北、山东、山西各地发动进攻。到1221年夏，他的军队已经攻下黄河以北的绝大部分地方。这年秋冬之际，他开始部署进兵秦陇。1222年10月，进占河中（治所河东，今属山西永济），建河东南北路陕右关西行台。接着，渡河攻下蒲城，一军进击长安，又一军进击凤翔，但未能成功。1223年3月，木华黎渡河东返至闻喜县（今属山西），病重而亡。临死前，他对弟带孙说：“我协助国家建树大业，东征西讨达40年，没有什么遗恨，只是恨汴京还没有攻下！”他死后，他的儿子李鲁袭为国王，继承他的未竟事业。
木华黎虽然没有攻克汴京，灭亡金国，但是他已为蒙古统治中原打下了基础。他在1217年以后的军事行动中改变屠杀抢掠和占而复撤的做法，力图长期占领和统治中原地区。为此，他注意召民耕种，恢复农业生产，并大力收附汉族地主武装势力。
蒙古开始伐金以后，铁骑所到之处，杀掠十分严重，撤军时，金帛、子女、牛羊马畜，统统席卷一空，“屋庐焚毁，城郭丘墟”。败逃的金兵也大肆抢掠，残害百姓。兵荒马乱之际，盗贼蜂起，又不断骚扰地方。这样，黄河以北的广大地区处于“荡然无统”的局面之下。现在，木华黎再次挥师南下，虽然难免还有杀掠，但变化也是明显的。如1218年9月蒙古军攻下太原，“不嗜戕杀，恣民耕稼”，镇守在这里的将领，修葺城市，让市肆照常进行。1220年，汉族大将史天倪进言：“如今中原一带地方大致攻下了，但我们的军队经过一个地方还要抢掠，这不符合‘王者吊民伐罪’的意思。国王要为天下除暴，不能继续这样做了。”木华黎听从了这个意见，下令禁止掳掠，凡掳获的老人幼童，都遣返乡里，“敢有剽虏者，以军法从事。”从此，他的麾下建立了禁止剽掠的新纪律，“军中肃然，吏民大悦”。
蒙古攻金以后，特别是1214年金迁都南京（汴京，今开封）以后，黄河以北地区，金不能有效地控制，蒙古也未牢固占据。在混乱之际，留守的金朝官将或地方豪强纷纷成为各占一方的武装割据势力。木华黎原来在长城以北就收附了一批契丹、女真、汉人的地方武装首领，其中史天倪、石天应等成了自己得力的部将。木华黎再次挥师南下时，就更加注意各地汉族的武装势力。他手中的10万军队只能驻在战略要地和用于大的战役行动，不能分散到广袤几千里的战线上去，他缺乏为了建立长久的统治而必需的大量的治理人才。于是采取了“招集豪杰，勘定未下城邑”的做法。凡是归降的汉族地主武装首领，一概让他们依旧管辖原有的地盘。如是金方官将，或者维持原职，或者授以更高职位，如是平民，按势力大小授以新职。在蒙强金弱的形势下，越来越多的汉人地主武装首领归向木华黎。其中，如燕南张柔、山东严实等人的归附都对大局有重大影响。
在木华黎的进攻下，金的州县机构普遍瓦解。1218年平阳（治所临汾，今属山西）失守后，金在黄河以北不能再置统一的军政机构。金廷也采取向地方官将和豪强授以高衔，支持他们“统众守士”、“各保一方”和恢复失地的政策。1220年2月，金帝进一步封九个地方首领为公，“九公”都兼宣抚使，并明确诏示：除已划定所管州县外，如能收复邻近州县，也令管属。但是这些受金册封的“公”实力有限，互相又不统摄，所以在同蒙古方面周旋一阵以后，不是向蒙古投降，就是被蒙古执杀，或者逃奔河南，或者退守一隅，最后还是不免被消灭的命运。“九公”之中，武仙最为强盛。武仙所据的真定一带是蒙金双方反复争夺的地方。1220年8月武仙以真定降于蒙古，但1225年又投向金国，在蒙古军队讨伐下，只好逃奔汴京。
木华黎依靠强大的军事力量和汉族地主比较愿意接受的政策使一大批汉族地主武装势力倒向了自己，并逐渐消灭了投靠金方的地主武装。在他死后，他的这些做法也为他的后继者所承袭。这样，蒙古对中原地区的占领就开始稳定下来了，蒙古贵族与汉族地主对中原地区的联合统治也开始建立起来了。