丁醜八月，皇帝下詔封他為太師、國王、都行省承製行事，賜予他誓券、黃金印說：“你的封國由子孫相傳，世世代代永不斷絕。”又把弘吉剌、亦乞烈思、兀魯兀、忙兀等十支部隊以及吾也而的契丹、蕃、漢等部隊，一並歸他指揮。並且告訴他說：“太行山北麵，我自己籌劃治理，太行山以南，你好自為之吧。”又把自己出行時車駕所用的九斿大旗賜給木華黎，並告知諸將說：“木華黎設置此旗發出的號令，就像我親臨到場時發出的號令一樣。”於是在雲、燕建立行省，以圖進取中原。隨後從燕州南端進攻遂城及蠡州諸城，攻克了它們。冬天，攻克大名府，於是在東麵平定了益都、淄、登、萊、濰、密等州。戊寅，從西京出發經由太和嶺進入河東，攻打太原、忻、代、澤、潞、汾、霍等州，全部降服了它們。於是攻占平陽，金國守臣棄城逃走，木華黎任命前鋒拓拔按察兒統領蒙古軍鎮守該城以抵禦金兵，任命義州監軍李廷植的弟弟李守忠代理河東南路帥府事。己卯，命令蕭特末兒等人率部出雲州、朔州，進攻並降服了苛嵐火山軍。任命穀裏夾打為元帥達魯花赤，攻打並拔除了石、隰州，進擊絳州，攻克了它。
庚辰，再次從燕州進軍攻取趙州，進駐滿城。武仙率真定府投降。代理河北西路兵馬事的史天倪進言說：“目前中原已經大致上得到平定，但是我軍所過之處，無不縱兵搶掠，這不是君王撫慰人民的本意。”木華黎說：“講得太好了。”下令嚴禁搶劫掠奪，所俘獲的男女老少，一律遣還家園故裏，軍中從此肅然有序，各地的官吏和百姓非常歡喜。進軍至滏陽，金國邢州節度使武貴前來投降，進兵攻打天平寨，攻破了它。派遣蒙古不花分兵攻略平定河北的衛、懷、孟州，進入濟南。嚴實帶著所屬的相、魏、磁、洺、恩、博、滑、濬等州30萬戶，前來軍營投降。
當時，金兵屯守在黃陵岡，號稱20萬人馬，派遣步兵2萬人襲擊濟南。木華黎率輕裝士兵500擊退了他們。於是會合大部隊，迫近黃陵岡，金兵在黃河南岸布下陣勢，以示決一死戰。木華黎說：“這次戰鬥不能使用長武器，應當用短小的武器才會取勝。”下令騎兵下馬，把弓拉滿一齊放箭，自己也下馬督戰，果然大敗敵軍，淹死了許多人。進攻楚丘。楚丘城池雖小卻十分堅固，四麵都是水，木華黎命令各軍用草木填塞壕溝，直抵城下。嚴實率所部將士首先登上城牆，攻克了該城。攻下單州，包圍東平，任命嚴實代理山東西路行省。告誡他說：“東平城中的糧食吃盡，敵軍一定棄城逃走，你等待他們離去，立即進城安撫百姓，千萬不要使郡縣受苦，以免壞了大事。”同時留下梭魯忽禿率蒙古軍3000人屯守。辛已四月，東平的糧食吃盡，金國行省長官忙古逃奔汴京，梭魯忽禿半路狙擊他，斬首7000餘級，忙古僅率數百名騎兵逃去。嚴實進入東平城，建置行省，安撫當地人民。
在此之前，郡王帶孫攻打洺州，沒有攻克，到此時木華黎派石天應拔下了洺。五月，率軍返回野狐嶺。宋朝漣水忠義統轄石珪前來投降，木華黎任命他為濟、兗、單三州都總管，賜予他繡衣玉帶，慰問他說：“你不畏艱難，跋涉數千裏，仰慕正義而來，一會兒我當上奏皇帝，賜給你高官顯爵，你好好地幹吧。”宋朝京東安撫使張琳都來投降，授予張琳山東東路益都、滄、景、濱、棣等州都元帥之職。鄭遵也率棗鄉、蓨縣投降，把這兩縣升格為元州，任命鄭遵為節度使，行元帥府事。