公元1227年8月，成吉思汗擊滅西夏後死於六盤山，窩闊臺繼承汗位。窩闊臺遵照成吉思汗遺訓，繼續西征歐州諸國，負責西征的蒙軍統帥，就是成吉思汗的孫子拔都。
公元1236年秋，拔都率軍抵達窩勒迦河下游草原地帶。拔都根據偵獲的情報，決定先進擊布里阿耳部，然後席捲整個斡羅思。蒙軍速不臺部首先發動攻擊，勢如狂飈，迅速擊敗布里阿耳部，迫其納款請降。接着，拔都命蒙哥進擊奇卜察克部，亦大獲全勝。窩勒迦河沿岸斡羅思諸部，皆爲之震懾，向蒙軍請降，整個裏海及高加索山以北相繼落入蒙軍手中。公元1237年12月，蒙軍進迫物拉的米兒國，破其勒也贊、克羅姆納二城，並由此向北進迫莫斯科，一舉將其攻佔。然後，蒙軍東趨該國首都物拉的米兒城，次年2月將其攻破。不久，拔都分兵進取郭爾在斯科，遭到該國國王瓦西里的抗擊，拔都聞訊大怒，命哈丹、不裏二將前去助攻，兩個月後將郭爾在斯科佔領。蒙軍繼續向窩勒迦河、頓河下游前進，於秋天再敗奇卜察克，迫其餘衆逃往匈牙利。
至公元1239年初，蒙軍已將斡羅思東南諸部全部討平。拔都休兵數月，又率軍進向斡羅思南部最大的城市乞瓦。12月初，蒙軍攻破乞瓦，城民死者如麻。蒙軍由此進至加里西亞，達尼爾亦逃往匈牙利。至此，斡羅思全境均爲蒙軍所控制。蒙軍又準備對波蘭和匈牙利發動進攻。公元1241年1月，拔都先遣一部兵進入波蘭境內，在呂不鄰、森的米兒、克拉克等地大肆搶掠。這年3月，蒙將貝達爾所率的右翼軍突入波蘭克拉克和森的米兒，迫使波蘭軍潰逃。貝達爾進而攻取拉迪貝爾。沿奧得河西北行，至西里西亞都城布累斯勞。然後向西挺進，至裏格尼志城。西里西亞大公亨利二世，集結日爾曼、波蘭、波希米亞三國軍隊共3萬餘人，組成聯軍迎戰，4月蒙軍與聯軍在裏格尼志城下大戰，聯軍全部覆沒。貝達爾未奪取裏格尼志城，而向匈牙利與主力軍會合。
這時，拔都親率的主力軍已侵人匈牙利。不料布達佩斯城內突然發生動亂，某些將領率軍脫離國王別刺，奔向保加利亞。拔都與速不臺會合後，乘機發動攻勢，在賽音河畔全殲匈牙利軍。蒙軍入布達佩斯城，焚城離去。蒙將哈丹所率的左翼軍，此時亦攻克魯丹城，完成對匈牙利全境的佔領。次年4月，正當拔都準備在歐洲展開新的攻勢時，窩闊臺汗駕崩的消息傳來。窩闊臺汗的子侄幾乎皆在西征軍中，必須迴歸本土參加擁立新汗的大會，拔都於是下令全軍東返。歷時6年的拔都西征，至此結束。兩年後，蒙古公推窩闊臺汗長子貴由爲新汗。拔都對他素來瞧不起，因此于歸國途中返回窩勒迦河流域建立欽察汗國，自爲可汗。貴由在位僅3年，即因病身亡，拔都遂擁立拖雷長子蒙哥爲新汗。蒙哥即汗位後，決心爲其弟弟忽必烈、旭烈兀亦開藩建汗，下詔再次西征。
公元1252年7月，蒙哥汗任命旭烈兀爲統帥，準備西征。旭烈兀派乃蠻人怯的不花率2萬人先期出發，次年自率數萬大軍西進。夏天，烈兀先平定士耳其斯坦。公元1256年正月，聽說旭烈兀的大軍渡過阿母河，羅耳、伊拉克、呼拉商、亞賽爾拜然、喬治亞諸國國王均來犒師。這時，怯的不花所率的先鋒已與木刺夷軍交鋒多年，攻奪數城，先後殲滅木刺夷軍5萬人。然後遣使赴麥門底斯城勸木刺夷國王魯克賴丁投降。魯克賴丁向蒙軍洽降。旭烈兀認爲魯克賴丁缺乏誠意，下令對麥門底斯城發動猛攻，魯克賴丁即被迫出降。
公元1257年9月，旭烈兀遂率軍向巴格達疾進。先擊破裏夜大食軍逆襲，然後對巴格達完成合圍。木思塔辛知道難與蒙軍較量，被追出降。此後，旭烈兀又西行千里，進至天方，攻下18座城池，大肆蹂躪巴爾蘇丹、敘利亞、富浪等巴爾幹半島及地中海沿岸國家。公元1259年冬，當旭烈兀進至亞洲西南端欲進攻埃及時，突然得到蒙哥汗去世消息，乃命怯的不花駐守敘利亞，大軍立即東歸。乘蒙哥汗死，忽必烈繼承汗位，是爲元世祖。將旭烈兀所征服之地建爲伊兒汗國封其爲可汗，統治波斯與小亞細亞的地方。此時蒙古相繼建立了伊兒汗國、欽察汗國、窩闊臺汗國和察合臺汗國，合稱四大汗國。
