Người Nguyệt Chi đôi khi cũng thực hiện việc trao đổi con tin với người Hung Nô, và từng có thời cầm giữ Mặc Đốn (冒頓), con trai của vị thủ lĩnh Hung Nô. Mặc Đốn đã lấy trộm một con ngựa và bỏ trốn khi người Nguyệt Chi định giết ông để trả đũa cho cuộc tấn công của cha ông này. Mặc Đốn sau này trở thành vua Hung Nô sau khi giết cha mình.[cần dẫn nguồn]

Vào khoảng năm 177 TCN, được một thủ lĩnh một bộ lạc của Mặc Đốn chỉ huy thì người Hung Nô đã đánh vào lãnh thổ của người Nguyệt Chi tại khu vực Cam Túc và đã giành được một thắng lợi quan trọng. Mặc Đốn khoe khoang trong một bức thư gửi cho hoàng đế nhà Hán rằng, do "sự tuyệt vời của các chiến binh, và sức mạnh của bầy ngựa của mình, ông đã giành thắng lợi trong việc tiêu diệt người Nguyệt Chi, tàn sát hoặc ép phục tùng toàn bộ bộ lạc này". Con trai của Mặc Đốn, Kê Chúc, sau đó đã sát hại vua của người Nguyệt Chi và theo truyền thống của những bộ lạc du cư, "đã làm chiếc cốc uống từ đầu lâu ông này".

Theo các sử liệu Trung Quốc, một phần lớn người Nguyệt Chi vì thế đã nằm dưới sự thống trị của người Hung Nô, và họ có thể là tổ tiên của những người nói tiếng Tochari đã được chứng thực vào thế kỷ 6. Một nhóm rất nhỏ người Nguyệt Chi chạy về phía nam tới lãnh thổ của người Khương, và được người Trung Quốc biết đến như là "Tiểu Nguyệt Chi". Theo Hán thư, họ chỉ có khoảng 150 gia đình.

Cuối cùng, một nhóm lớn người Nguyệt Chi đã chạy khỏi khu vực lòng chảo Tarim/ Cam Túc về phía tây bắc, đầu tiên định cư tại thung lũng Sông Y Lê, ngay phía bắc dãy núi Thiên Sơn, tại đó họ phải đương đầu và đánh bại người Sai (Sakas hay người Scythia): "Người Nguyệt Chi tấn công vua của người Sai, người đã di chuyển một khoảng cách đáng kể về phía nam và người Nguyệt Chi sau đó đã chiếm đất của ông ta" (Hán Thư 61 4B). Người Sai cũng phải di cư, và họ đã tới Kashmir, sau khi vượt qua "chỗ vượt lơ lửng" (có lẽ là đèo Khunjerab giữa Tân Cương và miền bắc Pakistan ngày nay). Người Sakas cuối cùng đã thành lập ra vương quốc Ấn Độ-Scythia ở miền bắc Ấn Độ ngày nay.

Sau năm 155 TCN, người Ô Tôn, liên kết với người Hung Nô và để trả thù cho các mâu thuẫn trước đây, đã xua đuổi người Nguyệt Chi và ép họ phải chạy về phía nam. Người Nguyệt Chi đã vượt qua khu vực văn minh đô thị láng giềng là Đại Uyên tại Ferghana, và định cư trên bờ phía bắc của sông Oxus, trong khu vực của Transoxiana, ngày nay thuộc Tajikistan và Uzbekistan, chỉ ngay phía bắc của Vương quốc Hy Lạp-Bactria. Thành phố Alexandria trên sông Oxus của người Hy Lạp dường như đã bị người Nguyệt Chi đốt cháy hoàn toàn vào khoảng năm 145 TCN.