Еще на курултае 1251 года монгольская знать приняла решение предпринять поход в Иран. После обширных приготовлений осенью 1253 года 70-тысячное войско выступило из Каракорума. Возглавлял его хан Хулагу, сын Тулуя и внук Чингисхана. В 1255 году оно достигло Самарканда, а в начале 1256 года переправилось через Амударью. На восточной границе Ирана Хулагу уже ожидали с подкреплениями мусульманские правители, уже признавшие власть монголов.
Рукн ад-дин послал гонца в Хамадан к Ясавур-нойону с письмом, где писал, что желает повиноваться монголам. Ясавур-нойон ответил, что скоро прибудет Хулагу-хан, и нужно явиться к нему лично для изъявления покорности. Это напугало Рукн аддина и он послал вместо себя младшего брата Шаханшаха с большой группой сановников. Обмен гонцами не остановил военных действий. 5 июня 1256 года Ясавур-нойон вторгся в Рудбар, район Аламута. В битве монголы потерпели поражение и отступили. То есть в то время, когда Рукн ад-дин и феодалы думали только о том, как половчее капитулировать, народ исмаилитского государства и не помышлял о сдаче своих крепостей, а сражался и даже побеждал.
Во второй половине июля к Рукн ад-дину в крепость Меймундиз гонец доставил ярлык Хулагу-хана. В нем писалось, что раз Рукн ад-дин прислал своего брата и выразил покорность, то Хулагу-хан готов забыть преступления, совершенные Ала ад-дином и его народом. Пусть только Рукн ад-дин разрушит свои крепости, и сам явится к Хулагу-хану. Имам-капитулянт разрушил пять крепостей, но в Аламуте, Ламасаре и Меймундизе были разрушены только ворота и разобраны несколько зубцов башен.
Тем временем Хулагу-хан стягивал войска для похода в Дейлем. 9 сентября Рукн ад-дин послал к Хулагу-хану своего вазира Шамс ад-дина Гилаки и племянника Сайф ад-дина Султана Малика ибн Кийа Бу Мансура с извинениями и просьбой об отсрочке своей явки. В ответ поступило новое требование явиться лично, а при задержке со сборами прислать сына. Расстояние между Рудбаром и ставкой Хулагу все сокращалось и гонцы непрерывно сновали между ними. 26 октября Рукн ад-дин послал на замену Шаханшаху другого брата Шираншаха. 30 октября от Хулагу возвратился Шаханшах с приказом Рукн ад-дину: разрушить Меймундиз и явиться к хану.
А монгольские войска все ближе подходили к Меймундизу. Рукн ад-дин писал послания с недоумениями, что, мол, мы покорились и разрушаем крепости, зачем же идут войска? На это он получал ответы, что монголы пришли на пастбища. Наконец Хулагу-хан решил, что переговоры слишком затянулись, приказал казнить 300 заложников, прибывших с Шираншахом, и 31 октября двинул войска на Меймундиз.
7 ноября монголы окружили и осадили Меймундиз. Он был построен Ала ад-дином на высокой скале, хорошо укреплен, снабжен запасами воды и еды. В общем твердыня могла бы держаться десятилетиями, если бы не предатели и капитулянты возглавляли оборону. В Меймундиз был послан гонец с известием о прибытии самого Хулагу-хана, и приказом Рукн ад-дину явиться. Рукн аддин попытался хитрить, послав ответ, что имама в крепости нет, а без его согласия сдать ее не могут.
Несколько дней монголы безуспешно пытались штурмовать крепость. Особенно ожесточенный штурм был отбит 15 ноября. Монголам не удалось даже подойти к стенам. Не вышло пробить ни одной бреши. Сила сопротивления гарнизона не была сломлена, о сдаче он и не думал. Нужно было только дождаться морозов, они и так запаздывали в высокогорье, и монголы бы ушли.
Рукн ад-дин же был совершенно деморализован. Все его советники и сановники настаивали на скорейшей капитуляции. От своего народа, готового к борьбе, Рукн ад-дин был далек. Он давно думал только о том, как избежать личной явки к Хулагу-хану и сохранить собственную жизнь, а судьба государства его не интересовала. Рукн ад-дин отправил послание, что, мол, до сего дня не был уверен в личном присутствии Хулагу-хана у стен Меймундиза. А теперь он сдается и явится сегодня или завтра. Но завтра он снова прислал гонца с просьбой выдать ему ярлык хана, гарантирующий его личную безопасность. Хулагу выдал такой ярлык. Он был доставлен в Меймундиз и зачитан публично. Наутро, когда Рукн ад-дин хотел выйти из крепости, группа рядовых защитников крепости воспротивилась этому. Имам опять писал к Хулагу с извинениями и объяснениями. Хан ответил, чтобы Рукн ад-дин берег себя и сдавался, когда настанет благоприятный момент. Одновременно Хулагу-хан приказал усилить обстрел крепости из катапульт и баллист.
Наконец 20 ноября 1256 года Рукн ад-дин Хуршах, в сопровождении вазира Муаййид ад-дина и прочих сановников вышел из крепости и удостоился чести лобызания праха у ног Хулагу-хана. Увидев Хуршаха, хан понял, что он молод, неопытен и следовательно глуп. Поскольку Рукн ад-дин был пока нужен, Хулагу обнадежил его посулами и велел отдать приказ о сдаче всех исмаилитских крепостей. Это избавляло монголов от необходимости брать штурмом или длительной осадой около сотни исмаилитских твердынь по всему Ирану.
По приказу имама сдались и были разрушены около 40 крепостей в Дейлеме. Их жители спустились в долины. 19 декабря 1256 года монголы без боя вошли в оставленный гарнизоном неприступный Аламут. Он тоже был разрушен. Более 50 крепостей было сдано без сопротивления и разрушено в Кухистане. Только Гирд-кух, который монголы безуспешно осаждали уже три года, отказался подчиниться приказу имама о капитуляции.
4 января 1257 года Хулагу-хан покинул Дейлем и 13 января остановился около Казвина. К началу 1257 года государство исмаилитов погибло. Исмаилитские крепости были разрушены. Но Рукн ад-дин был еще нужен. По настоянию Хулагу-хана имам послал в сирийские крепости послания с приказом наместникам беречь их пока, как собственность хана и сдавать, когда монголы придут в эти места. Вот теперь Рукн ад-дин был больше не нужен. Хулагу стал думать, как от него избавиться. Просто убить его после множества обещаний пощады и ярлыков с письменными гарантиями было не очень удобно. Но Рукн ад-дин сам вывел Хулагу-хана из затруднения, пожелав явиться ко двору Мункэ-хана в Каракорум. 9 марта 1257 года его отправили в Каракорум, но великий хан даже не пожелал принять имама. Мункэ-хан заявил, что не стоило понапрасну утомлять коней и только, когда будет разрушен Гирд-кух, он сможет принять Хуршаха. А сейчас пусть он возвращается назад. И где-то на обратном пути в Иран Рукн ад-дин Хуршах был убит.
Покончив с государством исмаилитов, Хулагу-хан отправился на завоевание Багдадского халифата. Халиф ал-Мустасим большую часть своего времени слушал певцов и созерцал смешные представления. Только когда в Багдад начали прибывать беженцы, халифу пришлось решать, что же делать. Сам он не знал, как поступить, а вазир Ибн ал-Алками советовал покориться Хулагу-хану. Но военные настояли на сопротивлении. 17 января 1258 года армия халифа была разбита в сражении недалеко от Багдада. Монголы окружили город и начали осаду. Они насыпали вал, установили камнеметные машины и начали обстрел. Когда несколько башен рухнуло, ал-Мустасим передумал сопротивляться и решил сдаться.
9 февраля халиф вышел из Багдада с тремя сыновьями и тысячью эмиров, кадиев, сейидов и придворных. Хулагу принял алМустасима милостиво и ничем не выдал своего гнева. Он велел халифу распорядиться, чтобы народ сложил оружие и вышел из города. Мотивировалось это требование необходимостью пересчета жителей. Ал-Мустасим так и сделал. По городу было объявлено, что все, кому жизнь дорога, должны разоружиться и выйти из Багдада. Тогда полки безоружных воинов и ополченцев стали выходить из ворот по очереди. За городом монголы окружали их и поголовно истребляли.
На следующий день Хулагу объявил, что Багдад он отдает на разграбление своим воинам. Монголы ворвались в беззащитный город и учинили чудовищное побоище. Большинство населения было уничтожено. На пятый день погрома Хулагу приказал прекратить убийства и разрушения, но к этому моменту большая часть Багдада уже сгорела. Хан въехал в поверженную столицу и занял дворец халифа. Через несколько дней он повелел доставить ал-Мустасима и сказал ему: «Ты хозяин, а мы твои гости; пожалуй сюда все, что сочтешь достойным нас». Халиф велел взломать дворцовые кладовые и сложить к ногам Хулагу 2 тысячи платьев и 10 тысяч золотых монет. Видимо, простым воинам было запрещено грабить дворец халифа. В противном случае кладовые давно уже были бы взломаны. Хулагу разделил это между своими приближенными и продолжил так: «Это имущество, что ты выставил напоказ, принадлежит моим слугам и тут не требуется выдачи с твоей стороны или позволения; а скажи мне лучше, где твои спрятанные драгоценности?». Халиф указал на один из дворцовых дворов. Его перекопали и обнаружили глубокий колодец, доверху набитый золотыми монетами. Их Хулагу забрал себе.
Больше ал-Мустасим был не нужен, и хан решил обсудить со свитой, что с ним делать. Общее мнение было – убить, но некоторые говорили, что если пролить кровь халифа, то потрясется весь мир. И хан пошел на компромисс. Он приказал завернуть ал-Мустасима в войлок и колотить до тех пор, пока не прекратятся звуки и движения. Так 20 февраля 1258 года завершил свой жизненный путь последний багдадский халиф. Далее были казнены все мужчины из рода Аббасидов, которых сумели обнаружить. Халифат в Багдаде был пресечен, и город перестал быть столицей исламского мира.
Пока хан занимался Багдадом, его полководец Бука-Тимур принудил к капитуляции Хиллу, а затем взял Васит и истребил там 40 тысяч человек. Потом были покорены Басра и Хузестан. Захватив Иран и Ирак, Хулагу принял титул ильхана, то есть «повинующийся великому хану».
В сентябре 1259 года войска Хулагу пошли в поход на Сирию. Были взяты Нисибин и Арран и там устроена резня. В начале декабря был штурмом взят Халеб. Затем захватчики неделю грабили и убивали жителей. Но в это время до Сирии дошло сообщение о смерти великого хана Мункэ. Хулагу с частью войск отправился в Монголию на выборы нового великого хана, поручив командовать оставшейся частью армии Китбуке-нойону. Но уже в Тебризе его застало известие об избрании великим ханом Хубилая.
Китбука-нойон овладел Дамаском и другими городами Южной Сирии, но тут из Египта подошло большое войско во главе с султаном Кутузом ал-Музаффаром Сайф ад-дином. 3 сентября 1260 года при Айн Джалуте сразились армии египетских мамлюков и монголов. Султан Кутуз первым помчался в атаку на монгольское войско во главе своей конницы. Монголы не выдержали атаки и побежали. Египтяне одержали полную победу. Китбука-нойон был захвачен в плен и казнен. Продвижение монголов на запад было остановлено, и граница державы Хулагуидов установилась по Евфрату. В октябре 1260 года на охоте в пустыне султан Кутуз был зарезан, и Египет возглавил Бейбарс.