。正要征服全欧洲之时，忽然接到窝阔台大汗病死的消息，这才下令班师。拔都回到他自己的钦察汗国驻守，因为感激兄长鄂尔达主动让位，将一大片土地分给鄂尔达，建立白帐汗国。又将另一片土地分给弟弟昔班，建立了青帐汗国。
拖雷长子蒙哥继承汗位后，再派弟弟旭烈兀率军西征，此为第三次西征。这次西征主要的目的是要剿灭木剌夷。木剌夷是伊斯兰教什叶派伊斯玛仪派分支尼扎里耶派的俗称，起源于波斯，正统穆斯林认为他们是异端邪派。木剌夷激进好战，广招信徒，据险设寨，势力渐盛，形成一个独立宗教国，所属山城达三百六十座。其总部设在高峰上，称为“鹫巢”，极为神秘。
教主名拉希德丁·锡南，又称“山中老人”。他在山谷中修建了一座巨大花园，植满奇花异草。宫殿则金碧辉煌，装饰有无数金银珍宝。美酒、蜜糖、牛乳等佳肴随手可取，还有能歌善舞的美貌少女，如同仙境一般。山上收养了一批幼年男子，从小就教导他们，为教主而死，可以升上天堂乐园。等男子到了二十岁时，便往他们的饮料中放入迷药，趁昏迷时抬入花园，任其作为，所有美女都必须毫无条件地服侍这些男子。
这些男子尽情纵欲享乐，醉心于琴瑟歌舞，以为自己到了《可兰经》中所说的天堂乐园。过一段时间，再用迷药将男子迷倒，抬出花园。诸人转醒后，花园美女消失不见，甚是失望。山中老人遂召这些男子，告知只要为教尽力，死后可入天堂，再派这些男子赴各地进行暗杀活动。这些男子为了能返回天堂享福，行刺时奋不顾身，但求早死，所以往往成功，曾暗杀多名十字军和穆斯林政要。
由于木剌夷四处搞暗杀活动，以刺客对付政敌，各国君主对山中老人都十分害怕，对其所提要求不敢不答应。木剌夷愈发狂妄，曾多次劫掠蒙古行商。蒙哥第二次西征时，山中老人曾指派刺客行刺，虽没有得手，但梁子却是结下了。蒙哥登上大汗位后所做的第一件大事，便是专门派出西征军剿灭木剌夷。经过激战后，旭烈兀攻破鹫巢，俘虏了山中老人，其余人不分老幼，一概杀死。所有的木剌夷要塞被夷为平地，穆斯林被全部屠杀，经书也被烧毁。山中老人恳求让他去拜见蒙哥大汗，以求赦免他的信徒，旭烈兀同意了。然而当山中老人被押送到大汗帐外后，蒙哥拒绝相见，只将其遣返。途中，蒙古骑兵用马蹄将山中老人踏为肉泥。曾经呼风唤雨的木剌夷领袖，就这样惨死在异国他乡，尸骨无存。
之后，旭烈兀继续西进，击败黑衣大食国，攻陷了伊斯兰教大本营巴格达。当时伊斯兰教哈里发统治巴格达已经五百年，西欧基督徒组织“十字军”东征，多次与伊斯兰教教徒交战，“十字军”大规模的东征就有八次之多，但每次都是失败而归。而旭烈兀一次就彻底摧毁了伊斯兰教的大本营。随后，旭烈兀攻陷了大马士革城，将蒙古汗国的势力继续扩展。
第三次西征之后，蒙哥大汗将新占领的地区封给弟弟旭烈兀，建都低廉，称伊儿汗国。旭烈兀意气风发，不可一世，向东罗马帝国求娶公主。
东罗马王不敢拒绝，但又听说蒙古男子多妻多妾，舍不得将亲生的公主嫁过去，于是将私生女玛丽亚嫁给了旭烈兀。玛丽亚到达伊儿汗国时，旭烈兀刚好病死，旭烈兀之子阿八哈便娶了玛丽亚。由于玛丽亚的关系，阿八哈一直善待天主教徒，还与教皇及法兰西等国建交，互通使节。
经过三次西征，蒙古先后建立了钦察、察合台、窝阔台、伊儿四个属国，完全打通了亚洲和欧洲的陆路交通线，帝国疆域之大，史无前例。
蒙古军在西方攻城略地，所向披靡，在东方灭掉西夏、金国后，却受到了前所未有的顽强抵抗。如果说草原长大的蒙古军不习水性、不擅水战，在江淮战场频繁受挫还情有可原，阔端受阻于西南战场，迟迟不能占领四川全境，就实在不能令人满意了。
阔端作为蒙古漠南汉地事务主帅，被赋予斡腹重任，自端平三年（1236年）攻破蜀口以来，虽不断抄掠四川腹地，但数年之间，始终突破不了宋军东川防线。尤其自余玠修建起多座山城后，宋军一改往日被动挨打局面，隐有反击之势。阔端受到责问后，以四川多大山大江，地形复杂，山城城防坚固为理由为自己辩解，却引来堂兄旭烈兀嘲笑。旭烈兀曾攻破木剌夷总部鹫巢，鹫巢不但位于高峰之巅，还有五万精兵驻守。
而阔端手中有不下二十万精兵，有一部分还是其父汗窝阔台执政时从拖雷一系中直接调拨过来的，是蒙古军中精锐之精锐。而四川宋军全境兵力加起来也不到五万，分配下去，各关卡最多不过数千守军，如此悬殊之兵力，阔端依然突破不了宋军西南防线，难免一再被人笑话。
恼羞成怒之下，阔端几度率军亲征，然均无功而返，遂不得不用幕僚之计，先派出奸细弄清楚宋军城防状况。南宋所控制蜀地诸城中，以重庆、嘉定、夔门三处最为重要，“重庆为保蜀之根本，嘉定为镇西之根本，夔门为蔽吴之根本”。重庆是四川军政中心，四川制置司便设置于那里。而钓鱼城则是重庆北面门户，是四川制置使余玠亲自