Sultan Alâeddin’in çağrısına uyan Kayıhânoğulları beyi Gündüz Alp de oğulları Gündoğdu, Sungur Tekin ve Ertuğrul ile birlikte bir Kayıhânoğulları birliği oluşturup Selçuklu ordusuna katılmak üzere Halep’ten yola çıktı.
El-Melik Eşref de Şam ve Cezire askerlerini toplayıp Sivas’a vararak Sultan Alâeddin Keykubâd ile buluştu. İki ordu birleşerek Erzincan’a doğru hareket etti.
Anadolu Selçuklu-Eyyubî ordusu ile Celâleddîn Harzem-Şâh güçleri Erzincan yakınlarındaki Yassı Çimen’de karşılaştı. 10-12 Ağustos 1230 tarihleri arasında üç güç süren savaşta kâh Selçuklular kâh Harzem-Şâhlar birbirine üstün geldi. Çatışmaların Selçuklular aleyhine döndüğü bir zamanda Kayıhânoğulları birliğinin üstün cesaret ve atılganlıkları sayesinde savaş Selçuklular lehine döndü ve Ertuğrul’un akıllıca hamleleri muharebeyi Selçuklu-Eyyubî ittifakının kazanmasını sağladı. Askeri birlikleri her cephede imha edilen Celâleddîn, ordusu bozulmuş bir şekilde bütün her şeyini savaş alanında bırakıp kaçarak canını zor kurtardı.
Kayıhânoğulları birliğinin Yassı Çimen’de Selçuklu saflarında vuruşarak büyük yararlılıklar göstermesi Sultan Alâeddîn Keykubâd’ın dikkatini çekti. Savaşın kaderini değiştiren Ertuğrul’u yakından görmek ve onu ödüllendirmek için yanına çağırttı.