窝阔台只得率领左路军返回，当来到忽毡城下，窝阔台才得知忽毡城早已人去城空。窝阔台愤怒不已，下令全军摧毁了这座古城。

左路军在忽毡城附近安营扎寨休整两日后，第三天即向不花剌城方向进发。

忽毡城之战，花剌子模大军三万余骑兵、一万守城士兵和数万预备军全部战死；而蒙古大军也以战死将近一万骑兵、一万余步兵和收降的三万降军或死或逃而全军覆没的代价，取得忽毡城之战的惨胜，是蒙古大军征伐花剌子模以来，损失兵力最多的一次战斗。