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上卷开篇记载丘处机拒绝金和南宋的邀请，並對弟子們說，儅有留不住時去也。後來铁木真派劉仲祿來請丘处机，他才率弟子十九人于1220年自山东出发，经今北京、宣化、达赉诺尔、呼伦贝尔、乌兰巴托、杭爱山、科布多、阿尔泰山、准噶尔盆地、轮台、天山、撒马尔罕、铁门关等地，于1222年抵达今阿富汗境内的兴都库什山脉觐见成吉思汗。
下卷记述丘处机三次向成吉思汗讲道，并随从其返回蒙古，其间，丘处机多次劝谏成吉思汗戒杀，1223年，丘处机辞归故乡，1224年抵达燕京，主持天长观今白云观。
长春真人西游记中记载，阿里马城“土人唯以瓶取水，戴而归。及见中原汲器，喜曰：桃花石诸事皆巧。桃花石，谓汉人也。”
阿力麻里lmalik，又译阿尔马立克，中亚古城，元朝时称为阿力麻里、阿里马城、阿里麻等，明朝时中文史籍称为阿力马力，曾经是察合台汗国的都城。部分学者认为可能在伊犁地区。1219年成吉思汗西征，过天山后到阿里马城，他说城里种满野苹果，树荫蓊翳，当地人操突厥语，称野苹果为“阿里马”。阿里马城即野苹果城之意。