此后，耶律大石深知漠北之地贫瘠，难以支撑大规模的复国之战，且金军势力日益强大，短期内难以收复辽国故土，于是他决定继续向西进军，寻找更广阔的生存空间，同时借助西域各部族的力量，积蓄实力、徐图复国。他率领部众，继续向西，穿越中亚草原，先后征服高昌回鹘、东喀喇汗国等部族与政权，收纳其兵力与土地，势力不断壮大。野史秘闻，耶律大石西进途中，始终保持严明的军纪，严禁士兵滥杀无辜、劫掠百姓，善待被征服部族的百姓，推行仁政，鼓励胡汉文化融合，因此深受西域百姓的爱戴，不少部族主动归降，为他西进立国提供了便利。
金天会九年，耶律大石在起儿漫称帝，国号仍为“辽”，史称“西辽”，改元延庆，自称“天佑皇帝”，又接受突厥人的称号“菊儿汗”，意为“众汗之汗”，确立了西辽的统治。随后，他率军继续西进，定都于虎思斡耳朵，进一步扩充疆域，先后征服西喀喇汗国、花剌子模等政权，将西辽的疆域扩展至中亚广大地区，东抵蒙古高原，西至咸海，南达昆仑山，北至巴尔喀什湖，成为中亚地区的霸主。野史记载，耶律大石建立西辽后，推行“因俗而治”的政策，尊重西域各部族的宗教信仰与风俗习惯，同时保留辽国的典章制度与文化传统，鼓励中原文化与西域文化融合，促进了中亚地区的文化交流与发展。
真正让西辽奠定中亚霸主地位的，是卡特万之战，这场战役中，耶律大石率领西辽军队，大败塞尔柱帝国联军，威震中亚，也让西辽成为当时中亚地区最强大的政权。野史详细记载了这场战役的经过：塞尔柱帝国苏丹桑贾尔，自恃强大，不满西辽的崛起，联合呼罗珊、伽色尼等国，组成十万联军，进攻西辽，耶律大石得知消息后，沉着应对，率领西辽军队，背靠达尔加姆峡谷，将军队分为三路，巧妙布局，诱敌深入。战斗开始后，塞尔柱联军攻势猛烈，一度突破西辽军队的阵线，耶律大石临危不乱，指挥左右两翼军队夹击联军，同时调动埋伏在峡谷中的葛逻禄人，突袭联军后方，联军腹背受敌，阵脚大乱，最终被西辽军队彻底击溃，桑贾尔仅率少量残部逃亡，联军死伤三万余人，塞尔柱帝国的主力几乎尽失，从此一蹶不振，再也无力染指中亚地区。
卡特万之战后，西辽的威望达到顶峰，中亚各国纷纷派遣使者，前往虎思斡耳朵，向耶律大石称臣纳贡，西辽成为中亚地区的霸主，耶律大石也成为中亚各国敬畏的“菊儿汗”。野史秘闻，这场战役后，耶律大石并未骄傲自满，反而更加注重治国安邦，他整顿吏治、轻徭薄赋，鼓励农耕与商业发展，修建道路、促进贸易往来，让西辽的经济逐渐繁荣起来；同时，他重视文化教育，推崇中原文化与契丹文化，设立学校、培养人才，让契丹文化在中亚地区得以传承与发展，元代政治家耶律楚材曾记载，耶律大石在中亚“颇尚文教，西域人至今思之”，可见他在中亚地区的影响力之深远。
此外，野史中还有一段鲜为人知的逸闻，耶律大石建立西辽后，始终没有忘记复国之志，曾两次率军东击金国，试图收复辽国故土，可由于西辽与金国相距遥远，路途艰险，且西辽内部需要稳定，两次东征均未能成功，耶律大石深知收复故土无望，只能将精力放在西辽的治理上，致力于让西辽的百姓安居乐业。值得一提的是，耶律大石的西辽，还被西方世界误解为“东方基督教王国”，当时欧洲盛行“祭祀王约翰”的传说，而这个传说的原型，正是耶律大石——由于西辽境内有不少聂斯托利派基督徒，且耶律大石击败了塞尔柱突厥人，被西方十字军误传为“信奉基督教的东方君主”，成为西方世界心中的潜在盟友，这段误解，也成为耶律大石传奇一生的又一有趣注脚。
野史中还记载了耶律大石鲜为人知的一面，他虽身为帝王，却始终清廉自守、勤俭节约，不贪财、不好色，平日里衣着简朴，与普通官员无异；他待人宽厚、重视人才，无论出身贵贱，只要有才干，都会被提拔重用，他手下的将领与大臣，既有契丹人、汉人，也有西域各部族的人，他始终以“家国为重”，摒弃族群偏见，团结一切可以团结的力量，让西辽得以稳定发展。此外，他还十分重视法律建设，制定了西辽的法典，规范百姓的行为，维护社会秩序，让西辽成为当时中亚地区最安定、最繁荣的政权之一。
康国十年，耶律大石病逝于虎思斡耳朵，享年五十九岁，庙号德宗。他死后，西辽继续延续了数十年的统治，始终坚守契丹文化与中原文化，成为契丹民族在西域的精神寄托，直到蒙古崛起后，西辽才被蒙古军队所灭，契丹民族的统治才彻底终结。正史中的耶律大石，是临危受命、万里复国的英雄，是西辽的开国之君，他凭借过人的才干与坚韧的意志，在异域开疆拓土，延续了契丹的国祚，推动了中原文化与西域文化的融合。可野史中的他，更有血有肉、有情有义——他有满腹经纶的才华，有亡国之辱的悲凉，有万里西迁的坚韧，有开疆拓土的豪情，有治国安邦的智慧，也有不忘初心的坚守。他的一生，是一段从亡国之臣到开国之君的传奇，是契丹民族坚韧不屈的象征，那些流传的逸闻，或许有后人的渲染与臆测，却让他不再是史书中冰冷的“帝王”符号，而是一个有温度、有风骨、有担当的乱世英雄，永远留在历史长河里，供后人赞叹、敬仰。
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