1220年正月十八，73岁高龄的丘处机带赵道坚、尹志平、夏志诚、王志明、李志常等18名弟子离开昊天观，阴历二月二十二到达北京。成吉思汗虽然不住在北京，但北京的蒙古军将领知道，成吉思汗已于1219年六月西征花剌子模。丘处机觉得自己年事已高，万里迢迢，恐有不测，他想约成吉思汗来北京见面。于是，他给成吉思汗写了一封信。

丘处机在北京逗留了近8个月，1220年阴历十月，丘处机才收到成吉思汗的回信。成吉思汗信中写道：“云轩既发于蓬莱，鹤驭可游于天竺。达磨东迈，元印法以传心；老氏西行，或化胡而成道。顾川途之虽阔，瞻几杖以非遥。爰答来章，可明朕意。”成吉思汗既客气又恭维，他说，您的仙驾既然已经从蓬莱驶出，还是可以到达西域天竺的。当年达摩东来，创立禅宗之法，心灵得到超脱；老子西行，教化西方胡人，自身修成正果。我离您虽远，但对于您这样的得道仙人来说，用拐杖量几下就到了，算不了什么的。这样回复您的来信，足以表明我对您诚意。同时，成吉思汗又命刘仲禄：“无使真人饥且劳，可扶持缓缓来”。

成吉思汗与丘处机第一次见面之前，一直称他为“真人”。从第二次见面开始，称丘处机为“神仙”，此后，再也没有改变。

丘处机和成吉思汗的使臣商量后，确定1221年春天出发。丘处机又在北京过了一个冬天，二月初八登程，四月初一抵达漠北草原成吉思汗的老营。成吉思汗最小的弟弟帖木格留守于此。帖木格为丘处机提供了马牛各百匹（头）。辞别帖木格，丘处机由北东草原，横穿蒙古本土，于1221年阴历十一月十八，到达撒麻耳干城。丘处机在城中又过了一个冬天，1222年三月初，在成吉思汗的大将博尔术保护下渡过阿姆河（今乌兹别克与阿富汗界河），四月初三达到成吉思汗驻地。

丘处机从北京到成吉思汗的驻地，历时14个月，行程万余里。《长春真人西游记》记载了成吉思汗与丘处机的12次谈话。

成吉思汗与丘处机的12次谈话大致如下：

第一次谈话是1222年阴历四月初五。“上悦，赐坐，食次，问真人远来，有何长生之药以资朕乎？师曰：有卫生之道，而无长生之药。”成吉思汗很高兴，赐坐之后又命人端上吃的。成吉思汗直截了当地问：“真人远道而来，给我带来了什么长生药啊？”丘处机坦诚地回答：“有强身健体之法，没有长生之药。”又载：“上嘉其诚实，设二帐于御幄之东以居焉。”成吉思汗赞许丘处机的坦诚，命人在他住的宫帐东侧搭起两顶帐篷，供丘处机居住。期间，花剌子模王子札阑丁反攻，蒙古军失利，丘处机返回撒麻耳干。

第二次谈话是1222年阴历八月二十二。成吉思汗把丘处机请到营中，端上忽迷思（马奶酒），丘处机没喝。这次两个人谈的具体内容没有详细记载。“翌日，又遣近侍官合住传旨曰：真人每日来就食，可乎？师曰：山野修道之人，惟好静处。上令从便。”第二天，成吉思汗派近侍官合住到丘处机帐中，传达成吉思汗的话：“真人每天到成吉思汗御帐和大汗一起用餐行不？”丘处机自称“山野”，他说：“我是修道之人，喜欢安静，不过，既然皇上说了，那就按皇上的意思办吧。”这次见面前后6天。

第三次谈话是1222年阴历九月十五。“师有所说，即令太师以蒙古语译奏，颇惬圣怀。”丘处机说的是中原话，太师阿海翻译成蒙古语，成吉思汗听了深受启发。

第四次谈话是1222年阴历十月初九。“清夜，再召师论道，上大悦。”这天晚上，成吉思汗又召见丘处机论道，成吉思汗听了非常高兴。

第五次谈话是1222年阴历十月二十三。“又宣师入幄，礼如初。上温颜以听，令左右录之，仍敕志以汉字。”成吉思汗又请丘处机来到他的宫帐，还像当初见面那样尊重丘处机。成吉思汗静静地听丘处机讲道，仍然让左右侍从用汉字记录。此后的八天中，丘处机与成吉思汗一路向东同行，住所不固定。十一月初一，丘处机和成吉思汗分手。

第六次谈话是1222年阴历十一月初六。这次见面是太师阿海受成吉思汗之命，来到丘处机的住所相邀。阿海转达成吉思汗的话说：“左右不去，如何？师曰：不访。”成吉思汗不让丘处机的弟子跟随，丘处机说可以。同时，丘处机也请阿海转达他的想法。丘处机喜欢安静，他不想住在成吉思汗军中，一是成吉思汗军中人马众多，二是成吉思汗总是赏赐给他财物。成吉思汗答应了丘处机。