箭等军用物资储备都极为有限。所以，在蒙古军队的围困和不断猛攻下，忽毡城渐渐支持不住了。
于是，贴木儿灭里准备率众突围。他准备了70条船。在一个月黑风高的晚上，他把剩下的辎重以及那些伤员搬到船上，他自己则率领一队勇士登上一条大艇，然后突然点起火把，以闪电般的速度顺流而下。志费尼在《世界征服者史》中是这样描述那一幕的：
一道电光射进黑暗划破夜幔，
这电光好似那飞舞的宝剑
等蒙古人发现时，想要拦截已经来不及了，贴木儿灭里已经扬帆跑远了。蒙古军队赶紧沿着锡尔河两岸纵马追赶。
然而，蒙古军在陆上，贴木儿灭里在河中，即使追上了，也拿他没办法。每当蒙古人快要追上忽毡人的船队时，贴木儿灭里就率领一队勇士从船上向陆上的蒙古追兵放箭。他们的箭法非常精准，射杀了不少蒙古人，以至于蒙古追兵都不太敢迫近他们的船队了。
就这样，英勇的帖木儿灭里率众沿锡尔河向前进发。蒙古人为了阻挡他们的船队，星夜派快马疾驰往前报信，通知前边的蒙古军队做好拦截准备。
于是，前方的蒙古军队在锡尔河中布下铁链，封锁河道，企图凭此拦截贴木儿灭里的船队。
贴木儿灭里的船队发现了河道上的铁链，他怒吼一声，拔出宝剑，砍断了铁链，强行通过了河道，继续沿着河流向毡的进发。
然而，此时的毡的城已被成吉思汗的长子术赤领兵攻下。蒙古追兵连忙派快马前去报信。
术赤接到有关追击帖木儿灭里情况的报告，连夜在毡的境内的锡尔河两岸设下几处伏击之处，准备拦截。蒙古人不仅设下了伏兵，还把许多船只连在一起，堵截河道。沿岸又架设了许多弩炮，严阵以待。
在船上的帖木儿灭里打听到这些情况，于是弃船登陆，率众骑马奔逃。在陆上一直紧追的蒙古军队发现了，赶紧合围上去。贴木儿灭里让辎重部队先行，他亲自殿后，与蒙古追兵交战。
经过几天的追击战，帖木儿灭里的人马伤亡过半，辎重也被蒙古人抢去。帖木儿灭里见大势已去，只能马不停蹄地逃亡。到后来，跟随他的只有几个忠实的随从。再到后来，那几个忠实的随从也战死了，只剩下帖木儿灭里一个人继续逃亡。这时候，他的武器也在激战中失去了，只剩下三支箭，其中一支还是没有箭镞的断箭。恰在这时，又有三个蒙古士兵追了上来。
但是帖木儿灭里毫不畏惧。他拉起弓，用那支断箭一箭射中一个蒙古士兵的眼睛，然后他勒马对另外两个蒙古兵说：“我还剩下两支好箭，但是我舍不得用，你们也消受不起。你们最好还是退回去吧！”
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