1512年秋季，算上辅兵足有60000人的波斯-巴布尔联军组建完毕，并开始围攻有乌兹别克驻军的卡尔希城。由于对方的野战力量在谋夫（梅尔夫）被彻底摧毁，联军几乎毫不费力地展开攻坚作战。通过波斯军队带来的大口径火炮，轻易破坏了城市的防御系统。

出于对乌兹别克人的厌恶，同时也基于长期存在的宗教对立，萨法维军队在开城后大肆屠戮。除了已经放下武器的守军士兵，许多根本不是乌兹别克人的市民也惨遭毒手。看不下去的巴布尔亲自出面制止，却意识到自己根本没能力说服波斯军官。他很尴尬地发现，自己的实际地位低下，完全处在受支配状态。面对如此刚愎自用的援助方，他的任何意见都不可能被采纳。这主要也是因为波斯距离河中等地太近，难免没有直接统御的野心，并间接削弱了地方盟友的话语权。一旦成功挫败强敌，巴布尔自己也很难再进一步。

然而，也正是发生在卡尔希的屠杀，让原本已趋于分散的乌兹别克人又联合起来。信奉什叶派的波斯军队入侵，更让本地各城市倒向了北方势力。这就注定了联军在之后的行动中，都无法获取较为准确的情报，更难以用柔性手段逼降对方。

包括萨尼在内的波斯将领，都对这种形式变化而选择视而不见。在他们看来，只要把火炮架到任何地方，都能让防御者乖乖就犯。早期的一系列胜利，也让其自信在战斗力上临驾所有人。联军的下一个目标，就是距离撒马尔罕不远的加兹德万。只要顺利攻取此城，就可以准备拿下河中地区的最大都市。巴布尔自己心有疑虑，却因为没有话语权而不能产生任何影响。

此时的乌兹别克人，已经准备在半途中拦截联军。他们主动放弃机械呆板的城市防御，并在加兹德万城郊的果园附近部署了伏兵。虽然只有陆续赶到的30000兵力，却可以有效发挥战场的地形优势。将近半数的人马选择徒步作战，依靠村舍的围墙充当第一道障碍，并分散隐藏在各类建筑物与林间。那里的破碎地形，也不利于大规模骑兵驰骋，反而容易让大军的队列变得散乱。这些都是守军所看中的关键要素，而心高气傲的波斯人却对此浑然不觉。

很快，以纵队前进的联军就开始抵达加兹德万城郊的果园区域。过于松懈的状态让骑马队伍变得稀稀落落，大部分人都没有披挂甲胄，手里的弓箭也没有准备好发射。结果，隐藏在周围的乌兹别克人便群起攻之，用铺天盖地的箭矢笼罩对手。

联军士兵被这一突如其来的攻击所打懵，只能停在原地进行微弱的反击。他们恐怖地发现，几乎任何看得到的角落都有伏击者在向自己射击，而后排的同僚已经被自己堵住线路，没法及时上前增援。加之行军队列的细长状态，让包括军官在内的重要成员都缺乏掩护，直接暴露在对手的火力之下。激战中，萨法维军队的大将比拉姆被射落马下，由他亲率的什叶派红头军也损失最大。当部分人因恐惧而选择原路退出，又与身后源源不断涌入的盟军撞在一起。

同时，更多乌兹别克骑兵正从南面赶来。根据战前的约定，他们将在对手遭遇伏击圈火力后再进行背击。由于联军心高气傲而忽视侦查，对这些调动没有任何察觉。等到发现自己身处两路包夹，就因为巨大的压力而迅速动摇。

行事一贯谨慎的巴布尔，首先看出局势不妙，立刻带领麾下出走。接着是萨法维人自己的军队也争相奔逃，并在乌兹别克骑兵的追杀中损失惨重。他们引以为傲的重型攻城炮与大口径火铳，都需要很长时间进行战前部署，根本来不及在混乱中发挥威力。至于装备更好的重骑兵分队，也因缺乏准备而不战自溃。

经过1个小时的混乱，60000人的波斯-巴布尔联军已是土崩瓦解。由于乌兹别克骑兵将重点都放在波斯人身上，让狡猾的巴布尔得以成功逃生。那些来自东方各省的军头长官，也在左右人的力保下冲破包围，头也不回地逃向呼罗珊地区。至于位高权重的萨尼，因平日里得罪了很多人而遭到抛弃，被杀红眼的敌方士兵就地处决。

由于加兹德万战役的惨败，萨法维波斯在东方的扩张成果被迅速清零，而巴布尔好不容易获得的支援也就此打了水漂。但让人感到的意外的是，原本支持乌兹别克的奥斯曼人，居然在巴布尔失败后支持巴布尔。

原来，由于萨法维军队的失败，君士坦丁堡方面决心加大力度，彻底瓦解波斯人的东方同盟。鉴于新疆的蒙兀儿人距离太远且同波斯缺乏联系，巴布尔便成为值得投资拉拢的又一个对象。后者也因为这次失败，不再对北伐河中产生兴趣，甚至明白已永远不可能夺回费尔干纳。这反过来使他与乌兹别克人的矛盾缓解，也就对奥斯曼帝国的东方布局不再产生干扰。

基于这些因素，苏丹塞利姆一世下达指令，让数位军事顾问赶往喀布尔为新伙伴效力。其中就包括了火炮大师乌斯塔德、火枪专家穆斯塔法和随行的一批相关顾问。

巴布尔也顺势解除了同波斯人的联盟，转而以遥远的奥斯曼苏丹为宗主。依靠土耳其顾问团的帮助，他的军队实力迅速上升，不再是过去那支靠部族骑兵乱战的地方武装。同时，他开始注重休养生息，并积极在喀布尔周围扩张影响力。

最终，随着自己在阿富汗地区占据绝对优势，巴布尔才慢慢将目标对准南方的印度河流域。日后的奥斯曼-波斯-乌兹别克-莫卧儿四大势力瓜分亚洲内陆格局，也从这个阶段正式开始。