帖木儿深知自己的实力还远远没到“单干”的时候，于是他利用东、西察合台汗国双方的连年征战，低调行事、深耕细作，注重平衡各方关系，不断积蓄力量，训练了一支强大的武装。
当时西部察合台汗国主要由来自巴鲁剌思部族合札罕家族的权臣忽辛的哈只。别控制，后者多次败于东部的军队，也是脱忽鲁铁木尔汗要消灭的重要目标。1361年（元惠宗至正二十一年），哈只。别被东部军队彻底第二次击败后，狼狈逃亡呼罗珊，结果在那里被人杀死。
已经借他人之手剪除了一个主要对手的帖木儿，面临的障碍只剩下忽辛了。但是，帖木儿首先必须把自己从表面上的藩主——东部汗国下解脱出来，在与伊剌斯火者汗进行了数次交锋后，幸运的天平转向了帖木儿一边，东部军队因为莫名其妙的一场大规模牲畜瘟疫，而不得不仓皇东撤，后来因为东部汗王与其权臣部族朵豁剌惕的内部斗争，根本无力对西边进行攻势了。
表面强大的忽辛显然不是老谋深算的帖木儿的对手，这时的帖木儿已经积累了相当丰富的战争和斗争经验。经过激烈较量，他在1370年（北元惠宗至正三十年、明太祖洪武三年）彻底歼灭了了忽辛的实力，完全掌控了西部察合台汗国。
情况是这样的：为了利益和目标的需要，帖木儿和忽辛曾经“情同手足”，帖木儿甚至娶了忽辛的一个亲妹妹为妻，当然帖木儿这样的人物，妻子数量一定是不计其数的。在东部察合台汗国伊剌斯火者汗最后进攻西部的努力失败以后，帖木儿和忽辛联手据有了乌浒河（今阿姆河）外地，从表面上看，忽辛是非常强大的，他不仅实际控制着萨马尔罕、布哈拉及费尔干纳盆地，而且占据着今天阿富汗的中部和北方大部分地区，并且也是一个性格意志都比较坚强的领袖人物。
相比较忽辛而言，帖木儿更具备政治家的素质，他知道“大丈夫能屈能伸”，他熟练地运用以退为进的技巧，当东部察合台汗国脱忽鲁铁木尔强势时，他便投靠过去，和朵豁剌惕部族打得火热，换得“坐山观虎斗”的有利地位；在必要时，他又毫不犹豫地给于东部军队以毁灭性的打击。面对在西部察合台汗国控制着汗廷的忽辛，帖木儿则针对他相对缺乏斗争经验、养尊处优的特点，时常表现出一点“假仗义、真流氓”的“兵痞式”手段，不断试探忽辛的底线并消耗他的意志。
在帖木儿感觉自己没有足够把握战胜忽辛的时候，他能做到卑躬屈膝地向后者致敬，甚至把自己老婆嫁妆中的珠宝首饰都献给了忽辛以显示虔诚和服从。他在阶段性获得忽辛信任了以后，便以其合作者的身份，去偷偷征服和蚕食忽辛在阿富汗的领地。
帖木儿像他的蒙古人祖先一样，善于给于他的敌人以突然而决定性的打击，不宣而战的帖木儿趁忽辛满足于表面的受尊重感觉，而渡过阿姆河袭击了忽辛的大本营巴克特利里亚，阿富汗北方以及巴达克山（今塔吉克斯坦巴达赫尚省）的忽辛部属被不期而至的帖木儿军队吓破了胆儿，纷纷缴械投降了。忽辛藏身的孤城巴里黑（今阿富汗北部马扎里沙里夫市附近）已经成了“瓮中之鳖”，他只好向帖木儿纳城输降了。
帖木儿像后来东部察合台汗国处理权臣忽歹达的方式一样，饶恕忽辛不死，但是命他前往阿拉伯麦加朝圣。至此，西部察合台汗国尽入帖木儿囊中，同时也标志着帖木儿成功地迈出了其建立帝国的第一个大步。
