窩闊台生長在戰亂不斷的時代，從小就得到了騎馬射箭的鍛鍊和薰陶，隨父成吉思汗參加了多次戰役，這其中不乏西征和攻金這樣的關鍵之戰，經過歷次戰役的歷練，他逐漸成為一位驍勇善戰、足智多謀的將領。更為突出的是他治國的才能也超過了其他的兄弟，這一點成吉思汗是看在眼中的，他深知窩闊台的才能比他最為疼愛的拖雷更為全面。
成吉思汗根據4個兒子的才能和特長，分別給他們安排不同的掌管方向，特地安排窩闊台主持朝政，很有針對性地讓他慢慢過渡。成吉思汗改變了當時蒙古幼子繼承汗位的舊傳統習俗，擢升三子窩闊台為繼承人。《元朝秘史》記載，成吉思汗西征前夕，皇后示意讓他在4個嫡子中指定一個繼承人。此事傳出後，朮赤與察合台發生了爭執，於是二人共推敦厚的窩闊台，通過商議便通過此提議。
同時按照蒙古習俗，幼子為“守產”之子，理應繼承父親的財產和牛羊。作為幼子的拖雷又是成吉思汗最為疼愛的兒子心中肯定是憤憤不平。成吉思汗曾經讓拖雷擔任監國，還曾經將拖雷稱為自己的“那可爾”（同伴）。可見，成吉思汗對拖雷的喜愛是不言而喻的。
成吉思汗曾經想將帝位傳給拖雷，但是有了前面的家族內部紛爭，他最後決定將帝位傳給嫡三子窩闊台。其實更為主要的原因可能成吉思汗還是覺得窩闊台在掌控大局等方面更適合作為一國之君。從這點可以看出成吉思汗在大事的決斷上還是非常理性的，並沒有因個人的偏好而耽誤整個蒙古帝國的前程。
同時，大約是為了補償，更因為蒙古習俗的使然，成吉思汗隨後將絕大多數的財產分給了拖雷。這裡有一個最直接的對比是這樣的：拖雷所得軍戶為10萬1 000戶，汗位繼承人窩闊台僅得4千戶。
隨後，窩闊台與其父西征。當時蒙古軍西征分路：一路由窩闊台、察合台指揮進攻訛答剌；另一路由朮赤指揮沿忽章河而下取氈的；又一路由阿剌黑那顏率領南下，再一路由成吉思汗和拖雷統率主力越過沙漠，直趨不花剌。窩闊台、察合台在統兵攻打訛答剌時，該城防禦工事堅固，儲糧充足。因此攻防之戰極為激烈，直到數月後城中在糧盡援絕時，城中部分軍士想突圍出走，又被全部圍殲。最後攻陷了訛答剌。
公元1220年秋，成吉思汗又派遣窩闊台、察合台統率右翼軍進攻花剌子模首都玉龍傑赤(今土庫曼庫尼亞烏爾根奇)，命朮赤率本部兵從其駐營地南下會合，3 000個蒙古軍在奪取橋樑時全被守軍殺死，朮赤想用“軟攻”法攻取以保這個富裕的都市，於是在進攻方式等方面與察合台發生爭執。
此時在阿富汗境內的成吉思汗知道後委派窩闊台為最高指揮官，皆由他統率，窩闊台很好的調解了兄弟之間矛盾，嚴整了軍紀，然後統率大軍攻城，激戰持續9天，堅守者在力竭的情況下，只得請降。蒙古軍趕走居民於城外，將10萬工匠遣送東方，部分被分配各軍。公元1225年春，窩闊台隨父回到蒙古故土，從此結束了持續7年的第一次遠征。西征後，窩闊台被成吉思汗受封於今額爾齊斯河上游和巴爾喀什湖以東地區，封為窩闊台汗國。