قطب‌الدین محمد انوشتكین (490 تا 522 ه‍.ق)
قطب‌الدین محمد در دورۀ بركیارق از طرف حاكم خراسان التونتاش در سال 490 به خوارزم فرستاده شد و لقب خوارزمشاه یافت و جانشین بركیارق، سلطان سنجر هم او را تثبیت كرد. او در مدت سی‌سال حکومت در خوارزم، تابع سلجوقیان بود.

اَتْسِزبن قطب‌الدین محمد (522 تا 551 ه‍.ق)
اتسز پس از مرگ پدر به امارت نشست و تا سال 530 مطیع سنجر سلجوقی بود و بعضی ممالك تركستان و دشت قپچاق را تصرف كرد و به واسطۀ خدماتش به سلجوقیان ارتقاء درجه یافت و مورد حسد امرا و اركان دولت واقع شد. چون متوجه این امر شد، در حملۀ سنجر به غزنین برای دوری از كید آنها و خوف از سلطان اجازه رفتن به خوارزم گرفت و چون به آن‌جا رسید سركشی و تمرد نمود و چندین بار با سنجر درگیر شد، ولی در همه جا شكست خورد و در زمان اسیری سنجر توسط غزها قصد حمله به خراسان داشت كه در گذشت.

ایل ارسلان بن اتسز (551 تا 567 ه‍.ق)
او از طرف پدر حاكم جَنْد بود. بعد از فوت پدر به خوارزم آمد. وی به ماوراء النهر لشكر كشید و سمرقند و بخارا را گرفت اما در سال 567 از گورخان قراختایی شكست خورد و در همین سال درگذشت.

سلطان شاهبن ایل ارسلان(567 تا 568 ه‍.ق)
وی ولیعهد پدر بود اما برادر بزرگ‌تر او تكش كه حاكم جند بود به كمك قراختائیان در برابر پرداخت خراج سالیانه، سلطان‌شاه و مادرش تركان خاتون را از خوارزم بیرون كرد و به تخت سلطنت نشست و آن دو به مؤید آی‌آبه حاكم نیشابور پناه بردند و عزم نبرد با تكش كردند. اما مؤید آی‌آبه و تركان خاتون كشته شدند و سلیمان شاه به نیشابور و سپس غور گریخت و تا 589 كه در گذشت با تكش درگیر بود.

علاء‌الدین تكش بن ایل ارسلان (568 تا 598)
تكش بعد از مرگ سلیمان‌شاه مستقل شد و خراسان را از سلجوقیان گرفت. در سال 590 عازم عراق شد و طغرل سوم سلجوقی را به خاطر پیمان‌شكنی كشت و سپس همدان و ری را تسخیر كرد.
وی در لشكركشی به قلاع اسماعیلیه بعد از فتح قلعۀ ارسلان كشای و محاصرۀ قلعه ترشیز درگذشت.

قطب‌الدین محمدبن علاءالدین تكش (569 تا 618 ه‍.ق)
به وصیت پدر جانشین او شد و دولت او به اعلی درجه رسید. وی غوریان را در 612 شكست داد و ماوراء‌النهر را تصرف كرد. عازم فتح كرمان و مازندران شد و در سال 607 قراختائیان را شكست داد و اسكندر ثانی لقب یافت. از اقدامات مهم او قصد براندازی خلافت عباسی بود كه به دلیل اقدامات ناصرلدین الله عباسی كه نام او را در خطبه وارد نكرد و عَلَم جلال‌الدین حسن نو مسلمان را بر علم او در سفر حج مقدم كرد، بهانۀ جمله به بغداد پیدا شد و از ائمه ممالك بر عزل خلیفه عباسی فتوی گرفت و با سید‌علاءالدین ترمذی كه از سادات حسینی بود، برای خلافت بیعت كرد و در سال 614 عازم بغداد شد كه در اسدآباد همدان دچار برف و سرمای شدیدی شد و با تلفات بسیار برگشت.

جلال‌الدین منكبرنی (618 تا 628 ه‍.ق)
پس از مرگ پدر به خوارزم آمد، ولی با مخالفت برادرش اوزلاغ شاه روبرو شد و به خراسان و سپس غزنین گریخت. سپاهیان پراكنده به او پیوسته چند مرحله با مغول‌ها جنگید و در نبرد پروان بر آن‌ها غالب شد و پس از نبرد غزنین به سمت هند گریخت. پس از مدت كوتاهی دوباره به ایران برگشت و به قصد كمك از خلیفه عباسی برای دفع مغولان كافر عازم بغداد شد كه علاوه بر امتناع، ناصر قُشْتُمور را به جنگ او فرستاد. او از آن‌جا به تبریز رفت و بر تخت سلطنت جلوس كرد. در سال 428 در راه گریز از مغولان به دیاربكر رفت و در اطراف شهر میافارقین توسط كردها كشته شد و سلسله خوارزم‌شاهیان پایان پذیرفت.