確如金朝所料，耶律大石政權經過五年生聚，軍事實力已經相當強大，決定向外發展。在正式行動之前，耶律大石和他的臣下對四周國家作了周密的調查研究，並進行過軍事試驗。光複舊疆，重建契丹帝國，固然是他和他的臣下最為向往的，也是神聖的事業，但嚴酷的事實告誡他們此路不通：新興的大金帝國在政治、經濟和軍事上都處於上升時期，其實力大大超過他們，金軍的進攻雖然半途而返，但不等於他們失敗，更不等於他們無防禦能力。但是，當時中亞的情況完全相反，高昌回鶻王朝、哈喇汗王朝經過幾個世紀的發展，已進入衰落時期。耶律大石政權決定先向西發展，擴大領域，建立更為雄厚的物質基礎，然後再來征服金朝，“複我疆宇”。
定都八剌沙袞：威震中亞的菊兒汗
從隋唐時期開始，突厥民族對新疆乃至中亞的曆史進程產生了重要影響。突厥是公元6～8世紀活躍於中國西北和北方草原的古代遊牧民族。公元552年突厥首領土門打敗柔然，以漠北為中心建立政權，爾後分裂為東西兩部，為爭奪汗權爭鬥不休。8世紀中葉，東、西突厥汗國相繼滅亡，其後裔融入了其他民族之中。
公元840年，大批回鶻人進入新疆。回鶻，原稱回紇，是鐵勒（中國古族名）諸部之一，最初活動於色楞格河和鄂爾渾河流域，後遷居土拉河北。公元744年，發展壯大了的回鶻於漠北建立政權，並兩次出兵幫助唐朝中央政權平息藩鎮叛亂。公元840年，回鶻汗國因受自然災害侵襲、統治集團內訌及黠戛斯（中國古族名）的進攻等原因而崩潰，其部眾大多向西遷徙。其中一支遷往今吉木薩爾和吐魯番地區，後建立高昌回鶻王國；另外一支遷往中亞草原，分布在中亞至喀什一帶，與葛邏祿、樣磨等民族一起建立了哈喇汗王朝。在耶律大石到達這裏之前，塔裏木盆地周圍地區受高昌回鶻王國和哈喇汗王朝統治，當地的居民和西遷後的回鶻互相融合，為後來維吾爾族的形成奠定了基礎。
耶律大石西進，首先要經過新疆，從當時的情況看，他並不是打算長期占據這個地方，隻是想把這裏當作一個自己來往於中西之間的重要通道而已。
於是他先給高昌回鶻可汗畢勒哥寫了信，闡明是借道去大食。畢勒哥可汗親自迎接耶律大石到其宮中大宴三日，送羊3萬隻、駱駝100匹、馬600匹，並同意歸附。耶律大石的西征部隊離開回鶻汗國後的活動，中原的著錄極少，但在一些中亞人的零散記錄中，還可以得到一些信息。“他們抵達吉利吉思國，向該地區的部落發動進攻，後者也反過來襲擾契丹人。他們從那裏征兵，直到他們來到葉密立，在這裏，他們建築了一座其基址至今尚存的城市。這兒有很多突厥人和部落大量集合在菊兒汗身邊，以致他們達到四萬戶。”（《世界征服者史》）“據述敘，當女真國王進攻哈剌契丹國王並滅亡他的時候，哈剌契丹有一位有勢力的艾米爾，名叫圖西大夫，從那裏（契丹）逃出來，進入吉爾吉斯、維吾爾地區和突厥斯坦。他是一位聰明而又很有才能的人。他用適當的方式從這些地區為自己集募了一支軍隊，並統治了整個突厥斯坦。（因此）他號稱菊兒汗，即偉大的國王。這一事件發生在伊斯蘭曆五二二至五二三年（1128～1129）的月份中。”（《史集》，蘇聯科學院俄譯本，第1卷第2冊，第78～79頁）“在五二二年（1128），獨眼菊兒汗帶著大量（軍隊），隻有真主才知道多少，到達喀什噶爾的邊界，喀什噶爾統治者，即伊爾汗阿赫馬德·伊本·哈桑，武裝起來反對他。他集合自己的軍隊，向他進發。他們相遇就發生了戰鬥，獨眼菊兒汗被擊潰，他的許多擁護者被殺死。”（《全史》）
上引伊斯蘭史料，盡管在年代上有差誤，但卻是我們推斷耶律大石在中亞活動的重要依據。根據這些史料，耶律大石的軍隊離開別失八裏後，首先進入吉爾吉斯境內，受到他們的抵抗，但似乎並沒有發生重大的戰爭，這可能與耶律大石的基本戰略思想有關：保存實力，待機而動。他率領部隊西進，進兵哈喇汗國，輕易打敗了哈喇汗國的零星抵抗，在額敏河流域築起葉密立（今新疆額敏縣）城作為根據地，招撫當地各部族，戶數達到四萬。疆域空前擴大，東起土拉河，西到額敏河，連成一片。
公元1132年2月5日，為了維係人心，繼續契丹的帝係，在文武百官的擁戴下，耶律大石在新修的葉密立城正式稱帝。又按突厥部族習慣，號稱菊兒汗，意為“大汗”或“汗中之汗”（《伊斯蘭百科全書》）。群臣又上漢語尊號“天誌皇帝”，建元延慶。追祖父為嗣元皇帝，祖母為宣義皇後，冊元妃蕭氏為昭德皇後。契丹帝國終於在遙遠的西陲再次複興。