金兵灭辽后，随即南下侵掠。辽朝西北地区的各游牧部落，并无战事。耶律大石领兵至镇州（今蒙古鄂尔浑河上游，哈达桑东北古回鹘城），召集西北地区十八个部落，征兵万人，设置官员，重新组成统治机构。延庆七年（1130），耶律大石率部经回鹘西行，至叶密立（今新疆塔城一带），征服突厥各部落。耶律大石建号称帝，号天祐皇帝，又号古儿汗，耶律大石仍用辽国号，史称西辽，又称哈喇契丹（黑契丹）。康国元年（1134），耶律大石在楚河南岸八剌沙衮建都，号为虎思斡鲁朵。
耶律大石建都后，出兵东征喀什噶尔，进至和阗。向西征服撒马尔罕和花剌子模。康国十年，病死，依汉制立庙号德宗。
西辽德宗耶律大石死后，由皇后塔不烟执政七年，以后传子耶律夷列（仁宗）。崇福元年（1164），西辽仁宗死，妹普速完摄政，号承天皇太后。普速完与夫弟萧朴古只私通，谋杀夫萧朵鲁不。萧朵鲁不父萧斡里剌为西辽元帅，领兵杀普速完及萧朴古只。天禧元年（1178），西辽仁宗子耶律直鲁古继帝位。
天禧二十七年，蒙古成吉思汗灭乃蛮部，乃蛮部长太阳汗败死，子屈出律西逃。年初，屈出律逃奔西辽。耶律直鲁古将女儿嫁给屈出律。屈出律又离西辽东去收集乃蛮残部，与花剌子模相约，夹攻西辽。三十四年，耶律直鲁古被迫退位。屈出律篡夺了西辽王位，奉耶律直鲁古为太上皇，两年后死。1218年，蒙古军灭其国，屈出律被捕处死。