不过，虽然忽必烈获得了胜利，但其实忽必烈大汗称号是自封的，大多数蒙古贵族是不承认的。而阿里不哥的大汗之位是由库里勒台大会推举出来的，更具合法性。因此忽必烈与阿里不哥的战争带有一定的叛乱性质，即便是他最后获胜，却也导致了蒙古帝国不可挽回的走向了分裂。
此后忽必烈以中国为中心建立了大元帝国，而大蒙古帝国就此分裂成大元帝国、窝阔台汗国、察合台汗国、金帐汗国、伊利汗国（又翻译称"伊尔汗国"）五个国家。
这五个国家中，最先灭亡的是窝阔台汗国。窝阔台汗国原本是窝阔台的封地，位于今天新疆北部和哈萨克斯坦东部地区。1309年后来窝阔台汗国被元朝和察合台汗国联手瓜分了。从1225年建立到1309年灭亡，窝阔台汗国共存在84年。
第二个灭亡的则是位于西亚的伊尔汗国，伊尔汗国位于西亚地区，领土包含了今天的伊朗、阿富汗、土库曼斯坦、伊拉克、土耳其、阿塞拜疆、亚美尼亚等地区，是托雷第五子旭烈兀所建立的国家。其于1335年亡于内乱，立国仅79年。
