14世纪的最后30多年，阿富汗和中亚其他地区又迎来了另一位强大的征服者，信奉伊斯兰教的突厥人帖木儿。“帖木儿”这个姓氏是蒙古语的变体，意为“铁”。帖木儿出身突厥人的家族，他的父亲是突厥世系的乌孜别克族巴尔拉斯部落贵族，母亲是布哈拉人。帖木儿的祖先曾做过蒙古四大汗国之一察合台汗国的大臣，到帖木儿这一代时，身为察合台汗国的地方诸侯，势力已然不小。帖木儿后来娶了西察合台汗国大汗的女儿，所以自称成吉思汗的后代，中国的《明史》中称他为“驸马帖木儿”。所以，帖木儿的梦想是恢复蒙古帝国的光荣，再度统一分裂的四大汗国，重现成吉思汗的霸业。

彼时察合台汗国正陷入分裂，汗国分为东西两部分，围绕汗位展开你死我活的争夺。西部的蒙古巴鲁剌思部占据河中地区，东部的蒙古杜格拉特部以今天中国新疆的阿克苏为中心，相互攻伐。帖木儿正是巴鲁剌思部贵族的代表之一，这个乱世为他的登场提供了舞台，他早年即因参与河中地区的混战而崭露头角。1347年，杜格拉特部首领在阿克苏拥立察合台后裔秃黑鲁帖木儿为东部的可汗，实际上开创了东察合台汗国的王朝统治。1354年，秃黑鲁帖木儿率部众16万人皈依伊斯兰教，这一举动对今天中国新疆地区伊斯兰化的最后完成产生了决定性的影响。秃黑鲁帖木儿年轻有为，决心重新一统察合台汗国。1360年和1361年，他的军队两度开进河中，击败各路诸侯；羽翼未丰的帖木儿只得归降，被任命为家乡的统治者，后又以顾问的身份协助秃黑鲁帖木儿的儿子管理河中。

秃黑鲁帖木儿实现了察合台汗国的统一，但为时甚短。帖木儿不愿屈居人下，很快弃职逃跑，开始了一段流浪和冒险生涯。他和自己的妻兄侯赛因合兵一处，四处漂泊。1362年，帖木儿在阿富汗南部漂泊时，接到锡斯坦当地统治者的求助，遂帮助镇压锡斯坦当地叛乱。帖木儿一口气将叛乱者盘踞的七座城堡攻下了三座，强悍的战斗力令统治者和叛乱者双方都感到恐惧——如果坐视帖木儿镇压叛乱成功，锡斯坦将成为他的天下。于是，双方联合起来，进攻帖木儿。帖木儿赢得了这场混战的胜利，却也在战斗中右手失去两根手指，右腿更中箭致残，从此终生跛行，因此他又得了一个“跛子帖木儿”（或“瘸子帖木儿”）的绰号。

帖木儿聚集力量，从阿富汗向河中地区发动反击。他连战连胜，赶走东察合台汗国的大军，又扫除其他竞争者，成为河中独一无二的主人。1370年4月，帖木儿按照蒙古人的习俗，在中亚名城撒马尔罕举行忽里台大会，确立了自己的统治。他统治的国家名为西察合台汗国，实为帖木儿帝国。帖木儿不是成吉思汗的后裔，他必须遵守只有黄金家族成员才能称汗的蒙古理念。帖木儿派人寻访到两位窝阔台汗国大汗海都的后人作为傀儡，本人只是自称“埃米尔”和“苏丹”。帖木儿先后娶了两位察合台汗国皇族的公主为妻，他十分满足于“古尔干”（来源于蒙古语的波斯语，意即“女婿”）的名号。如后世史家所言，帖木儿“因此联系上高门大族，他十分引以为豪地把这场联姻铭刻在他位于撒马尔罕城内的坟墓上”。

史家们特意指出，帖木儿“不是蒙古人，而只是突厥人”。他的帝国“文化是突厥-波斯的，法制是突厥-成吉思汗的，政教纪律是蒙古-阿拉伯的。”为了恢复蒙古帝国的统一与版图，重现成吉思汗的荣光，帖木儿一生东征西讨，四十余年从无败绩。如史家所言，“他的征服是一次连一次的，但没有在地理上的顺序，其进军是根据敌人压迫的偶然性”。“帖木儿的战争‘总是在重新开始’。事实上，他不停止地把它重新开始。这些战争表现出不连贯的特点，给人以散乱的，甚至无头绪的印象。”四十年间，帖木儿7次攻打东察合台汗国，4次用兵花剌子模故地，四度兵锋西指，征服伊利汗国，而后北上进攻金帐汗国，南侵印度，西征小亚细亚，终于建立起一个仅次于蒙古帝国的庞大帖木儿帝国。鼎盛时期，帖木儿帝国的疆域以中亚的乌兹别克斯坦为核心，从今天的格鲁吉亚一直延伸