В 1006 г. правитель каганата, илек Наср, покончив с последним саманидом, решил завоевать Хорасан, несмотря на то, что в 1001 г. правитель газневидов – Махмуд Газневи и правитель караханидов – Наср ибн Али – договорились об установлении границ. Главной пограничной линией стала Амударья, территория же Газневидского каганата простиралась от границ Северной Индии почти до южных берегов Каспийского моря, включая области нынешнего Афганистана и Северо-Восточный Иран.

Тем не менее в 1005 г., воспользовавшись походом султана Махмуда Газневи в Индию, илек Наср послал войско за Амударью: один отряд захватил Балх, другой – занял Герат. Когда султан Махмуд узнал о вторжении караханидов, он быстро вернулся из Индии и направился в Балх. При приближении войск султана Махмуда Газневи караханиды отступили из Балха в Термез, а затем в Мавераннахр.

Несмотря на неудачный поход, илек Наср начал готовиться к новому выступлению на Хорасан. Он обратился за помощью к своему родственнику, властителю Хотана (представителю другой ветви Караханидов) Юсуфу Кадыр-хану, и вместе с ним и с 40 тыс. воинов направился в Балх. В начале 1008 г. два тюркских войска, караханидское и газневидское, встретились в степи близ Балха.

Караханидские тюрки, одетые в черное, с боевым кличем «ур» (на древнетюркском это означает «бей, окружай»), напоминавшим волчий вой, начали наступление. Воины султана Махмуда Газневи «запели тюркскую песню с хотанской мелодией» и пошли навстречу караханидам. Началась битва. В войске султана Махмуда было 500 слонов, с которыми тюрки-караханиды не умели вести бой и которые главным образом решили исход битвы. Войско караханидов было разбито. После этого поражения наступательное движение караханидов за Амударью прекратилось, ввиду внутригосударственных раздоров. Более сорока лет длились дворцовые интриги, в результате чего в 1042 г. Караханидский каганат разделился на два самостоятельных каганата.

В государство восточных караханидов вошли земли: Йеди-Су, Чу, Талас, Сейхун, Фергана и Чингарская степь до реки Иртыш, на востоке до озера Теклемекан. Восточный каганат, в свою очередь, в соответствии с тюркским законом управления государством, вновь разделился на восточную и западную часть. Столицей восточной части стал Баласагун; западной – сначала Талас, а затем Кашгар.

Западный Караханидский каганат также разделился на восточную и западную части. В восточной части столицей стал Самарканд, в западной – Бухара. Этот раздел способствовал еще большему развитию междоусобной борьбы. Так, в 1060 г. глава западных караханидов воспользовался междоусобицами в стране восточных караханидов и отобрал у них Шаш, Бинкент, Тункете, Ахсикете, Узгенд, Куз Орду. В 1068 г. после смерти главы западных караханидов началась борьба за власть между его сыновьями. На этот раз восточные караханиды воспользовались междоусобицами в стране западных караханидов и отвоевали вновь все земли.

В 1125 г. с востока пришли новые завоеватели-кочевники – каракитаи.

В 1128 г. караханиды одержали победу над каракитаями, вторгшимися в западные области нынешнего Синьцзяна. Каракитаи с помощью тюркских племен канглов и кыпчаков, враждовавших с караханидами, захватили в 1130 г. Баласагун и большую часть Семиречья. В 1137 г. каракитаи захватили Кашгар, Хотан и выступили в поход на Мавераннахр. Завоевав Кашгар, каракитаи не сместили караханидских правителей, а оставили их в качестве своих вассалов. В 1205 г. в Кашгаре произошло восстание, направленное против каракитаев, но оно не имело успеха.