ثم عاد إلى الرّى فاشتغل على المجد الجيلىّ، و هو أحد أصحاب محمّد بن يحيى، و لمّا طلب المجد الجيلىّ إلى مراغة ليدرّس بها صحّبه فخر الدّين المذكور إليها، و قرأ عليه مدّة طويلة علم الكلام و الحكمة و يقال إنّه كان يحفظ «الشّامل» لإمام الحرمين فى علم الكلام، ثمّ قصد خوارزم و قد تمهّر فى العلوم فجرى بينه و بين أهلها كلام فيما يرجع الى المذهب و الاعتقاد، فأخرج من البلد، فقصد ما وراء النّهر، فجرى له أيضا هنا ما جرى له فى خوارزم، فعاد إلى الرّى، و كان بها طبيب حاذق له ثروة و نعمة، و كان للطّبيب ابنتان، و لفخر الدّين ابنان، فمرض الطّبيب و أيقن بالموت فزوّج ابنتيه لولدى فخر الدّين، و مات الطّبيب فاستولى فخر الدّين على جميع أمواله، فمن ثمّ كانت له النّعمة، و لازم الأسفار، و عامل شهابا الغورى صاحب غزنة في جملة من المال، ثمّ مضى إليه لاستيفاء حقّه منه فبالغ فى إكرامه و الانعام عليه، و حصل له من جهته مال طائل و عاد إلى خراسان، و اتّصل بالسّلطان محمّد بن تكش المعروف بخوارزم شاه، و حظّى عنده، و نال أسنى المراتب، و لم يبلغ أحد منزلته عنده، و مناقبه أكثر من أن تعدّ، و فضائله لا تحصى و لا تحدّ.
و كان له مع هذه العلوم شىء من النظم فمن ذلك قوله:نهاية إقدام العقول عقالو أكثر سعى العالمين ضلالو أرواحنا فى وحشة من جسومناو حاصل دنيانا أذى و وبالو لم نستفد من بحثنا طول عمرناسوى أن جمعنا فيه قيل و قالو كم قد رأينا من رجال و دولةفبادوا جميعا مسرعين و زالواو كم من جبال قد علت شرفاتهارجال فرالوا و الجبال جبالو كان العلماء يقصدونه من البلاد و تشدّ إليه الرّحال من الأقطار؛ إلى أن قال: و قال أبو عبد اللّه الحسين الواسطىّ: سمعت فخر الدّين بهراة ينشد علي المنبر عقيب كلام عاتب فيه أهل البلد.المرء ما دام حيّا يستهان بهو يعظم الزّرء فيه حين يفتقدو ذكر فخر الدّين فى كتابه الّذى سمّاه «تحصيل الحقّ» انّه اشتغل فى علم الأصول