4대 칸 몽케는 동생 쿠빌라이에게 남송 원정을, 또 다른 동생 훌라구에게 서아시아 원정을 맡겼다. 훌라구는 1256년 산악 요새에 숨어 있던 이스마일파(흔히 ‘암살자단’으로 불린 집단)의 근거지 알라무트를 무너뜨리고 서쪽으로 나아갔다.
1258년 1월 몽골군은 아바스 왕조의 수도 바그다드를 포위했고, 2월에 성이 함락되었다. 칼리프는 처형되었고 도시는 약탈당했다. 사망자는 기록에 따라 수만 명에서 수십만 명까지 크게 차이가 나지만, 학문과 문화의 중심이던 도시가 큰 타격을 입은 것은 분명하다.
바그다드 함락은 750년부터 이어진 아바스 칼리프 왕조의 끝이자, 이슬람 세계의 정치 중심이 이집트 카이로 등지로 옮겨 가는 계기가 되었다. 훌라구는 이후 이란을 중심으로 일 칸국을 세웠다.