清掃了阿裏不哥的勢力之後，忽必烈力圖直接控製原屬汗庭管轄，蒙哥時所設的別失八裏等行尚書省之地。於是，“忽必烈合罕命一支大軍前往阿姆河岸，使一切居於這一地區的打算獨立的宗王統統從交通線上撤走，這樣合罕的使臣可以沒有任何一點困難地往返於旭烈兀大王與大汗之間。”同時，阿裏不哥所據的察合台封地的東部也被忽必烈接收。
在忽必烈將觸須伸向中亞的同時，窩闊台後王海都也趁機向阿魯忽開戰，爭奪地盤，並聯合別兒哥，擊敗阿魯忽，進據察合台的駐帳地阿力麻裏。
中亞的地理位置重要到忽必烈、海都、別兒哥都垂涎三尺的地步。欽察汗傾心於漢中的富庶，而海都則想圖謀霸業，從這裏可直撲別失八裏，穿河西走廊直接威脅忽必烈領地的腹心。忽必烈如果控製了阿力麻裏等城廓地，那麼便可遏止西道諸王的東向，進而可對欽察、窩闊台、察合台兀魯思發號施令，並便於和伊利汗國聯係，形成東西相向的有利形勢。因此，由於各係的插手，察合台領地便形成混戰局麵。
不幸的是，曆史總是向忽必烈出難題，正當忽必烈致力於控製中亞的時候，體弱多病的阿魯忽收娶了合刺旭烈的遺孀、體健貌美的兀魯忽乃後竟染色身亡。曾經掌握察合台兀魯思達10年之久的兀魯忽乃雄心不減當年，將蒙古大汗忽必烈的尊嚴棄如敝履，擅立自己的兒子木八刺沙為察合台汗。
忽必烈為捍衛大汗的宗主權，並沿著控製中亞的戰略思路向前挺進，急需尋找另一位代言人去代理察合台兀魯思事務。效勞於忽必烈身邊的察合台曾孫八刺察顏觀色，向忽必烈進言：“木八刺沙憑什麼繼承我叔父阿魯忽之位？如果大汗降旨讓我繼承我的叔父之位，今後我將效勞奉命於大汗。”於是，忽必烈便派八剌去協助管理察合台兀魯思事務。
更不幸的是，忽必烈這種放虎歸山的舉動，收益到的隻是被這隻猛虎反咬一口，忽必烈強忍劇痛，噙淚吊唁著自己的失策。當然，這是後話。
忽必烈與阿裏不哥自戕互殘的第四個碩果是激發了窩闊台後王海都勢力的崛起，並點燃起窩闊台係攫取大汗寶座的欲望。
海都是合失的兒子，而合失則是窩闊台的第五子。蒙哥曾使窩闊台係凋零不堪，當時年僅十幾歲的海都被放逐在海押立（今哈薩克塔爾迪·庫爾幹爾）。海都人極聰明，聰明到狡詐奸猾的地步。他是一個天才的軍事家和優秀的行政管理家，凡是接觸過他的基督徒、旅行家，包括馬可·波羅，全都對他讚不絕口。
在忽必烈與阿裏不哥交戰時，海都在自己的封地正訓練著純蒙古血統的騎兵，他對遊牧祖先們彎弓射箭，縱馬奔馳於草原的粗野生活方式極為眷戀，他以能保持祖先的傳統而自豪。毫無疑問，他不欣賞忽必烈與征服地漢人的親昵。他是阿裏不哥情感上的支持者。忽必烈在整個汗位戰爭期間對大多數蒙古諸王都滿麵笑容，除了阿裏不哥及為阿裏不哥賣命的。在領賞諸王時，忽必烈照例沒有忘記海都。阿裏不哥勢衰後，忽必烈向海都遣去急使，十分有禮貌地引誘海都：“其他宗王全都到了開平，你們怎麼遲遲不來呢？我衷心希望當麵會晤，我們一起把一切事情都商議定好後，你們將獲得各種恩典返回。”
海都曾捎口信給忽必烈，他要求依照成吉思汗的劄撒，將黃金家族征服的漢地也分給他應該得到的那一份。忽必烈則要求他來參加忽裏台。海都還記得蒙哥召開的忽裏台。他無意自投羅網，遣使致歉道：“我們的牲畜很瘦，等養肥之後，我們遵命前去。”但他的牲畜三年也沒有養肥。
馬可·波羅對我們說：“海都對他的伯父——大汗心存疑忌，拒絕接受這個條件。他隻表示願意在自己的國家裏，向大汗稱臣納貢，而不願意到大汗的宮廷去，因為他害怕被處死。”的確，海都寧願死在疆場，也不想死在忽必烈的智謀裏。
海都在“馬瘦”的三年裏，依托海押立，傾心馴養戰馬和蒙古戰士。很快，他便成為窩闊台係的領袖，並恢複了被分割成數塊的窩闊台兀魯恩。其大致範圍包括葉密立海流域，也兒的失河流域、阿爾泰山的一部分，其重要的首府有兩個，一個是葉密立，一個是海押立。其正西為欽察汗國，偏西與南部則是察合台汗國。但海都不久即揮師南侵，並將行營遷至察合台的駐帳地阿裏麻裏。占據了原窩闊台封地全境與察合台封地一部分的海都迅速崛起，大有和成吉思汗媲美之勢。
這時，他潛隱多年，發誓要從拖雷係奪回汗位的夙願開始提上議事日程。
八刺到達察合台封地後，施展高超的陰謀詭計，廢木八剌沙而自立。接著率軍進攻海都，且初戰告捷，但海都卻請來自己原來的宿敵——欽察的蒙古大軍，合兵反攻八刺，八剌不敵，退走河中。海都更加誌得意滿，此時，他已不需要以馬疲的借口來敷衍忽必烈了。
忽必烈與阿裏不哥大打出手的第五個碩果是揭開蒙古帝國全麵內訌戰爭的序幕，從而使洶湧的向西征服浪潮停息。
因為忽必烈的搶班奪權，旭烈兀放鬆了對敘利亞的戰爭。大將怯的不花於是敗在埃及軍隊的馬蹄下，向西南非洲挺進的計劃遂成泡影。因為追隨旭烈兀西征的三個術赤後王一個因巫蠱罪被處死。另兩個也莫名其妙地仙逝，再加上已改信伊斯蘭教的別兒哥，以其初人教的狂熱，對旭烈兀大肆蹂躪伊斯蘭教聖地並虐殺哈裏發而極為惱怒；同時他又垂涎伊利汗國的高加索地區，於是征發大軍，氣勢洶洶撲向旭烈兀。旭烈兀也不甘示弱，親統30萬大軍迎擊。在這種情況下，蒙古帝國再向西擴張已成紙上談兵。西歐因此而得以長喘一口氣。
1262年蒙古帝國東部忽必烈親兄弟正鏖戰得兵塵蔽日，帝國的西部旭烈兀、別兒哥兩親堂兄弟在汗國的籬笆牆邊也已廝殺得難解難分。所不同的是東部的戰爭接近尾聲時，而西部的內戰還方興未艾。
1265年，喜歡以各種各樣方式殺人的旭烈兀病死。他是個基督教徒，這是受他母親的影響之故，因此他求助於羅馬的基督教會，企圖組織十字軍東征；別兒哥則向埃及的算端們伸出聯盟之手，幻想夾攻旭烈兀。黃金家族本已激情四溢，現在又澆上燃燒的宗教之火，無以複加的結果隻能是不因旭烈兀的死而結束形同對峙敵國的內戰。
阿八哈繼承旭烈兀遺誌，再度與別兒哥展開激戰，戰鬥的結果是別兒哥病死出征的途中。
此時，在欽察汗國、窩闊台封地、察合台封地的交界處也不清靜。三方混戰一番後，天生就具有領袖才能的海都預見到這種內耗無異於自殺，而他們的共同敵人應是忽必烈。在征得欽察新汗忙哥帖木兒的同意後，他向察合台汗國已瀕於崩潰的八刺汗派去自己的兄弟乞卜察克（窩闊台孫）去約和，盡管八刺沉思良久，並自言自語道：“真不知道在這種和平之後隱藏著什麼戰爭。”但他還是決定接待乞卜察克，並向乞卜察克滿噙親情的淚花訴苦說：“我們榮耀的父輩用劍征服了世界，並交給了我們。為什麼我們不享受世間的幸福，而去內訌、爭吵呢？我們家族中的其他宗王們都占有眾多大城和繁榮的牧場，而我隻有這一小塊兀魯思。海都與忙哥帖木兒還因這一小塊分地反對我，要把我這個悲慘、窘迫、可憐的人趕走。”
乞卜察克完成了自己的使命，八刺同意握手言和。三係和好時刻，也就是拖雷係倒黴時分。忽必烈總是被自己的人反咬一口，八剌勢力剛能達到自立，他就開始驅逐忽必烈伸向中亞的勢力。忽必烈派火你赤率6千騎兵去收複失地，而八刺則遣3萬大軍去迎擊，火你赤有自知之明，含淚退兵，八刺洗劫並占據了忽炭。現在八刺又驅散了與另外兩係的戰爭烏雲，正式背叛忽必烈的時機已經成熟。對似乎已變種的忽必烈，海都沒有絲毫好感。當海都感化了八刺並穩定了其情緒後，他攜著免除後顧之憂的輕快感，1268年正式舉兵東犯。
忽必烈命令自己的兒子那末罕去與海都對殺。馬可·波羅，他為我們繪聲繪色地講述了忽必烈與海都間的驚心動魄的最殘酷戰爭。即使連細節也沒有漏過，他首先對蒙古人陣營前的禮貌表示驚奇，接著他便感覺到“呐喊聲和兵器的撞擊聲，震天動地，即使上帝的雷聲，也會被淹沒得聽不見。”隨著他稱賞海都刀法特別嫻熟，舍生忘死、武功高強，戰場上便開始伏屍累累，連這個冒險家也覺得慘不忍睹。最後，他萬分感歎地說：“在這一天裏，有多少婦女變成寡婦，又有多少兒童變成了孤兒。”
戰後第二天，忽必烈派來一支更加強悍的軍隊，海都察覺風向不對，勒馬撤退。忽必烈軍既敗之於別失八裏，複又乘勝追擊，長驅至海都的新巢阿力麻裏。而海都則遠遁2000多裏，殊避兵鋒。
這可能是忽必烈對西道諸王的最有力一擊，也可能是他的軍隊到達中亞的最遠地方。此後，那木罕就駐鎮阿力麻裏了。
阿力麻裏位於察合台汗國的草原上，軍事戰略地位十分重要。它對海都及忙哥帖木兒的兀魯思都構成了極大的威脅，一旦占領它，就擁有了對他們發號施令的能力。因此，這樣的地理位置決定著忽必烈作為蒙古大汗，維護其權威達到頂峰的時刻到來了。如果忽必烈能夠長期占領阿力麻裏，那麼中亞的曆史必然會為忽必烈重寫。然而，遺憾的是，曆史告訴我們，他並不能夠成為乘勝將軍，他失敗了。