Efter at have erobret hele Mellemøsten og Kina sendte Djengis Khan tre af sine tumener, under kommando af Subedei og Jochi Khan, for at rekognoscere regionerne hinsides Kaukasus. Den tatarisk-mongolske afdeling stødte dér på de polovtsiske tropper, som blev besejret af dem. Resterne af Polovtsy trak sig tilbage over Dnepr, hvor de henvendte sig til de russiske fyrster for at få hjælp.
I foråret 1223 samledes et stort råd af fyrster, hvor der blev truffet beslutning om at yde militær bistand til polovtsianeren Khan Kotyan. Fyrsterne i de fjerntliggende, nordlige regioner i Rusland nægtede at støtte polovtserne. Det blev besluttet at kæmpe på polovtsisk jord. Resultatet af denne beslutning var slaget på Kalka. De forenede russiske regimenter blev ledet af Mstislav Kyiv, Mstislav Udaloy og Mstislav Chernigovskiy. Med de avancerede mongolske afdelinger begyndte de første kampe umiddelbart efter at have krydset Dnepr. Mongolerne engagerede sig ikke i kamp og trak sig tilbage i otte dage. Da den russiske hærs vej blev blokeret af den lille Kalka-flod, blev der afholdt et militærråd, hvor ledernes meninger var forskellige. Mstislav fra Kyiv argumenterede om behovet for forsvar, og Mstislav Udaloy søgte detkamp.
Slaget ved Kalka begyndte den 31. maj 1223. Prins Mstislav Udaloy, efter at have undersøgt den mongolske lejr, besluttede, at han alene ville klare fjenden. I første omgang vendte slagets gang mod russerne, men mongolerne leverede hovedstødet ikke til midten, hvor den galiciske prins stod med sin trup, men til venstre polovtsiske fløj. Nomaderne, der ikke var i stand til at modstå det kraftige angreb, begyndte at trække sig tilfældigt tilbage. Det flygtende polovtsiske kavaleri forvirrede rækken af russiske krigere, klar til at marchere, som straks blev presset af mongolerne. Situationen kunne stadig reddes af Kyiv-prinsen, men drevet af vrede mod den galiciske prins slog han ikke tatarernes flanke. De russiske tropper var flere end de mongolske, men fragmenteringen af afdelingerne og polovtsyernes skammelige flugt førte til et knusende nederlag for Rusland.
Mstislav fra Kiev befæstede sig på en bakke, hvor han i tre dage med held afviste alle de tatariske troppers angreb. Så gik mongolerne til tricket, lederen af roamers Ploskinya kyssede korset foran Kyiv-prinsen og forsikrede ham om, at tatarerne ville lade alle gå hjem, hvis de lagde deres våben. Mstislav gav efter for overtalelse og overgav sig, men mongolerne holdt ikke deres ord. Alle almindelige soldater blev taget i slaveri, og prinserne og militærlederne blev lagt under gulvet, hvorpå de satte sig til fest og fejrede sejren. Slaget ved Kalka var forbi inden for tre dage.
Mongolske tropper forsøgte at fortsætte offensiven på Chernigov Fyrstendømmets landområder, men stod over for den første befæstede by - Novgorod Seversky,trak sig tilbage til stepperne. Således tillod slaget på Kalka mongolerne at gennemføre en grundig rekognoscering i kraft. De satte pris på den russiske hær, men i deres rapport til Djengis Khan blev manglen på sammenhold i de russiske fyrster især bemærket. Under invasionen af Batu Khan i Rusland i 1239 blev fragmenteringen af Rusland i fyrstedømmer meget brugt af mongolerne.
Slaget ved Kalka-floden viste, hvad inkonsekvens i handlinger kan føre til. Russiske tropper led store tab, ikke mere end en tiendedel af soldaterne vendte hjem. Mange adelige krigere og fyrster omkom. Slaget på Kalka demonstrerede den nye fjendes magt for de russiske fyrster, men lektien blev ikke lært, og invasionen af de mongolsk-tatariske horder på russisk jord, der fulgte 16 år senere, bremsede udviklingen af Rusland i næsten to og et halvt århundrede.
