成吉思汗求賢若渴，不肯放棄。於1219年第三次派遣近侍臣劉仲祿備輕騎素車、攜帶手詔請丘處機出山，演繹了自三國以來又一個帝王虔誠躬迎，禮賢下士的故事。成吉思汗不遠千里三派朝臣請丘處機出山，丘處機終於被成吉思汗的誠意所打動。公元1220年，他審時度勢決定西行拜見成吉思汗。此時成吉思汗正忙於對花剌子模的戰鬥。對於丘處機來說，在被成吉思汗誠意所打動的背後，肯定還有他自己的考慮。此次西行，他試圖通過這一方式影響成吉思汗“罷干戈致太平”，勸說成吉思汗早日回軍。
丘處機率18名弟子在萬里西行的過程中，向各族群眾廣泛傳道，招收信徒。在行至今天的蒙古國西部科布多時，丘處機將弟子宋道安、李志常等留下，建立了全真道觀，成立全真教的組織。丘處機不僅在精神層面宣揚全真之法，同時還身體力行的讓人們了解教義。他沿途廣施善事，在中亞的撒馬爾罕等地，利用成吉思汗賜予自己的糧食熬粥施捨給饑民。丘處機所到之處，得到了各州縣和行省文武官員的迎送，受到了熱烈歡迎和隆重接待。
公元1221年末至1222年初，成吉思汗的行宮來了一位鶴髮童顏、碧眼方瞳的道人，這便是全真教的丘處機。成吉思汗見到丘處機果真是仙風道骨，分外高興，特賜美食，設廬帳，優厚犒勞。
丘處機多次在成吉思汗的大帳內與他單獨長談，耶律楚材做記錄。耶律楚材的記錄，後被整理為《玄風慶會錄》一書。在談話的過程中，丘處機明知道成吉思汗急於了解長生之道，他卻沒有正面回答，而想到自己沿途所見蒙古軍西征造成的殘破景象，深感這與全真道的道旨極不相稱，丘處機答覆說：“修仙須修陰德，必須去暴止殺。您起兵滅西夏和金是符合天意民心的，但務須禁止殘暴殺戮，才能使事業最後成功。”
成吉思汗又問治國之方，丘處機回答說：“要以敬天愛民為本。”丘處機還巧妙地借用雷震等自然現象，勸告成吉思汗應在蒙古汗國提倡孝道。丘處機特別向成吉思汗論述說：“只有統一中原地區並將之治理好，才能稱為大國。要想治理好中原，就必須愛民，讓人民休養生息。”
丘處機在赴大雪山途中，蒙古軍西征所過之地，屍橫遍野。所以，他曾作詩兩首，贈予成吉思汗。其一詩云：“夾道橫屍人掩鼻，溺溪長耳我傷情。十年萬里干戈動，早晚回軍望太平。”他的詩意和情緒，為成吉思汗所察知，這對成吉思汗早日停止西征，決定班師，是否起了催促作用，未為可知。
但丘處機坦率誠懇，循循善誘，對成吉思汗的思想多有觸動是可以肯定的。丘處機的高深魅力，深深吸引著成吉思汗，使他大有相見恨晚之感。他高興地宣布：“神仙是言，正合朕心。”他召集太子和其他蒙古貴族，要他們按丘處機的話去做，又派人將仁愛孝道的主張遍諭各地。特別是在後期，成吉思汗統治中原的政策有所和緩，對中原各地的一些武裝反抗，成吉思汗改鎮壓為招安。這些變化與成吉思汗接受丘處機的勸告應當有一定關係。