Князь Мстислав Глібович, який вийшов їм назустріч, був розгромлений і ледь урятувався втечею. 8 жовтня 1239-го кочовики захопили і вщент спалили Чернігів.

Наприкінці осені 1239 р. монголи на чолі з Менгуханом підійшли до Києва з лівого берега Дніпра. Літописець повідомляє, що вони були вражені красою і величчю столиці. Їхній воєначальник зажадав, щоб кияни здали місто, але ті відкинули ультиматум і вбили послів. Це був відвертий виклик, і ніхто не сумнівався, що слід чекати жорстокої помсти. Князь Михайло Всеволодович, наляканий небезпекою, втік в Угорщину, й до міста, за схваленням його мешканців, наприкінці року вступив Данило Романович. Однак, передбачаючи, що для перемоги киянам забракне сил, він вирушив в Угорщину та Польщу переконувати тамтешніх правителів у необхідності спільного опору. Замість себе в Києві князь залишив тисяцького Дмитра, який займався приготуваннями до оборони.

Восени 1240 р. величезне військо Батия з найкращими на той час китайськими облоговими машинами підступило до Києва. Городяни підготувалися до облоги, а жителі прилеглих сіл сховалися за міськими стінами і в лісах. За словами літописця, довкола міських мурів стояв страшенний шум від скрипіння возів, ревіння верблюдів, іржання коней. Із Батиєм були кілька його братів, а також досвідчені монгольські воєначальники Бурундай і Менгухан, які брали Рязань, Володимир, Суздаль, Переяслав і Чернігів.

Літописи по-різному зображують оборону й падіння Києва у 1240 р. За Лаврентіївським списком, місто було взято на Миколин день, а Псковський літопис повідомляє, що Київ оборонявся десять тижнів і чотири дні. Папський легат Плано Карпіні, який бачив руїни міста через п'ять років, писав, що Київ тримався багато днів.

Батий, не сподіваючись узяти місто змором, здійснив кілька невдалих штурмів. Тоді, дочекавшись приморозків, що скували струмки й болотисту місцевість у районі сучасного Хрещатика, він підвів стінопробивні машини до Лядських воріт, менш могутніх, ніж Золоті. Тарани били безупинно. Нарешті, в ніч на 5 грудня, ворота було зруйновано, і монголи, яких було значно більше, долаючи запеклий опір оборонців, захопили майже все Верхнє місто, крім його найдавнішої частини. Літній тисяцький Дмитро боровся в перших лавах і був тяжко поранений. Воїни на руках винесли його з бою. Разом із захисниками міста, що залишилися в живих, Дмитро сховався в Дитинці на Старокиївській горі, ще не взятому ворогом.

По лінії мурів Дитинця, споруджених іще за часів Ольги та її онука Володимира, кияни утримували оборону в ніч із 5 на 6 грудня. Але вранці війська Батия прорвали і її. Останнім оплотом захисників міста стала Десятинна церква з комплексом розташованих навколо неї старих князівських палат кінця X ст. У храмі зібралося безліч людей. Монголи підвели до нього стінопробивні машини, і мури обрушилися.

Очевидець тих страшних подій, архімандрит Печерського монастиря Серапіон через три десятиріччя писав, що земля була, як водою, напоєна кров'ю, безліч людей монголи погнали в рабство, а навколишні села незабаром поросли молодим лісом. Розкопки підтверджують ці повідомлення. У місті було виявлено згорілі будівлі й кістки загиблих. За словами Плано Карпіні, у 1246 р. в Києві було близько 200 будинків. Кількість жителів скоротилася до однієї-двох тисяч, тоді як до навали їх було близько 50 тисяч.

Про мужність, виявлену Дмитром під час оборони міста, свідчить той факт, що коли пораненого тисяцького привели до Батия, той, перейнявшись повагою, зберіг йому життя.

Потім Батий рушив на захід, спустошуючи Волинь і Галицьку землю. Данилові Романовичу не вдалося підняти угорців і поляків для спільної боротьби. Князі втікали на захід. Монголи стрімко наступали і вже у квітні 1241 р. розбили польсько-німецькі війська під Лігницею та угорсько-хорватські — біля Шайо, після чого почали спустошувати Центральну Європу, правителі якої, подібно до руських князів, не зуміли об'єднатися для спільної оборони.

Увесь цей час тисяцький Дмитро перебував при Батиї як почесний бранець. Уславлений завоюваннями й жорстокістю хан весь час радився з ним. Подробиці їхніх розмов невідомі, та літописи донесли переказ про те, що Дмитро, дивлячись, як татари нищать Русь, радив Батию швидше йти в Угорщину, доки її король не зібрався із силами. Цим воєвода сприяв тому, що монголи, зруйнувавши головні міста Галицько-Волинської землі, промчали через неї на захід, майже не зачепивши сіл, розташованих обіч основних доріг.

Якщо вірити цій розповіді, то завдяки Дмитрові Південно-Західна Русь не зазнала такого тотального руйнування, як Середня Наддніпрянщина чи Рязанське та Володимиро-Суздальське князівства. Це дозволило Данилові Романовичу, повернувшись у рідні краї, за кілька років відновити сили Галицько-Волинської Русі