在忽必烈和阿里不哥争夺蒙古大汗汗位过程中 崛起的察合台汗国
1261年，忽必烈和阿里不哥之间的汗位争夺战再一次给察合台汗国政权造成了大的影响。当时的大汗阿里不哥任命察合台之孙、拜答儿之子阿鲁忽为察合台汗、并派他防守阿姆河边境以防止波斯汗派兵增援忽必烈。阿鲁忽受命后，立即回到别失八里，从兀鲁忽乃手中抢夺了政权，并顺利接管了阿力麻里和阿姆河之间的区域。
他的统治时间是从1261年至1266年，但他所走的路线并没有遵循阿里不哥的意愿。阿鲁忽趁着阿里不哥和忽必烈的战争，以独立汗的身份自行其是，这在察合台家族中尚属首次。1262年，阿里不哥派人到察合台汗国征收赋税、马匹和武器，以补充军需。阿鲁忽垂涎这些财物，便处死了阿里不哥的使者，夺取了财物，并马上投降忽必烈以寻求保护。阿里不哥对这种反叛行为非常愤怒，立即率兵攻打阿鲁忽，阿鲁忽在普拉德击溃了阿里不哥的先遣队。
此次事件后，他错误地以为全心应付忽必烈的阿里不哥不会再攻打他，便解散了军队，安心地回伊犁河畔坐山观虎斗。然而就在这时，阿里不哥的另一名副将出其不意地率新军到达，入侵伊犁河流域，占领阿力麻里，迫使阿鲁忽仓逃往喀什和于阗。随后，阿里不哥本人也进驻了阿力麻里，并在此烧杀抢掠无恶不作。阿鲁忽不得已撤退到撒马尔罕。阿里不哥的野蛮政策让全城居民无所适从，人们大都外出避难，导致军队粮饷供给不上，发生了饥荒。他的军队纷纷解散，离他而去。
阿里不哥利用兀鲁忽乃的夺权之恨，成功地使兀鲁忽乃站在了自己这边，随后他派兀鲁忽乃和谋臣麻速忽牙剌哇赤去与阿鲁忽和谈。然而最后事情发生了戏剧性的变化：这二人一到，就被阿鲁忽收买，阿鲁忽立即和兀鲁忽乃结了婚，并任命麻速忽为理财大臣。麻速忽给阿鲁忽带来了不可估量的帮助，这位贤明的行政官从不花剌和撒马尔罕征收到大量的钱财，让阿鲁忽和兀鲁忽乃凭此招募到了一支精兵。这支精兵不但击溃了从叶密立地区前来进犯的窝阔台系的海都，还和忽必烈夹攻阿里不哥，使其弹尽粮绝，腹背受敌，于1264年无奈地向忽必烈投降。
在经历了以上事件后，察合台汗国事实上已从大汗的控制下解放出来。麻速忽虽以大汗名义管理着撒马尔罕和不花剌，却是在替阿鲁忽征收税收。阿鲁忽击败了钦察汗别儿哥，将讹答剌和花剌子模省据为己有，从而扩大了汗国疆域。阿鲁忽去世后，其遗孀兀鲁忽乃把木八剌沙扶上汗位。木八剌沙是她和哈剌旭烈兀的儿子，也是第一个皈依伊斯兰教的察合台后裔。
然而，忽必烈又让察合台的另一位宗王、木阿秃干之孙八剌与木八剌沙共同统治汗国，并把札儿里黑地区分给了他。八剌刚到伊犁地区就发动政变，将木八剌沙贬为管理王室狩猎的官员，自己则登上了汗位。起初，他对忽必烈还是很感恩的，可不久后双方就有了摩擦。八剌驱逐了忽必烈派去管理东突厥斯坦的使者蒙古台，并以自己的一个部属将其取代。忽必烈派出六千骑兵帮助蒙古台对付八剌，却在遭到八剌三万军队的反击后不战而退。八剌还派兵洗劫了大汗统治下的于阗。