然后又用2年时间，攻占了黑衣大食的首都巴格达，杀死末代教主哈里发，灭亡了阿拉伯帝国的第二个王朝--阿拔斯王朝。
旭烈兀的第三个目标是埃及的阿尤布王朝，他分三路进攻叙利亚，拿下了叙利亚重镇阿勒颇和大马士革，对伊斯兰世界造成了极大的摧毁，穆斯林限于一片恐慌，他们认为末日即将到来。
正当旭烈兀准备进军埃及开罗时，传来了蒙哥汗战死于四川钓鱼台的消息，旭烈兀被迫停止了此次西征，回军东返。走到波斯地区的时候又传来了忽必烈和阿里不哥为争夺汗位而大打出手的消息。旭烈兀插不上手，便留在了波斯，但从名义上支持忽必烈。忽必烈获胜后，因旭烈兀的拥戴之功册封旭烈兀为"伊尔汗"，伊尔汗国正式成立。
