蒙哥驾崩后旭烈兀因内部矛盾不断与拖雷系声称有继承权故未回蒙古
开庆元年（1259年），蒙古大汗蒙哥率军围攻钓鱼城半年不克，身染重病，被迫撤军，当大军行至金剑山温汤峡（今重庆北温泉）时，蒙哥驾崩，驾崩前留下遗言：将来若攻下钓鱼城，必须屠杀全部军民百姓。
蒙哥是蒙古帝国第四任大汗（成吉思汗、窝阔台、贵由），当他驾崩的时候，蒙古帝国的疆土已经非常广袤。
在俄罗斯草原上有长子术赤分封的金帐汗国，在西域，有察合台分封的察合台汗国，在蒙古本部，是大汗本人亲自统领。
不过蒙古人还在继续进行无休止的征服与扩张，为了征服南宋，蒙哥和弟弟忽必烈分别从四川和湖北发起进攻，为了征服西亚和非洲，旭烈兀，蒙哥的另一个弟弟，正率领大军远在万里之外。
宝祐四年（1256年），旭烈兀被任命为伊朗总督，带着从各个地区征发的蒙古大军，其中包括从中原地区征召的上千名汉军炮手和弩手，渡过了阿姆河。
旭烈兀身负着蒙哥大汗的命令：“从阿姆河两岸到埃及国土尽头的广大地区内，都要遵从成吉思汗的习惯和法令！对于顺从和屈服你命令的人要赐予恩惠和善待他们，对于顽抗的人要让他们遭受屈辱。”
旭烈兀
景定元年（1260年）1月，在横扫西亚，攻克巴格达，灭亡阿拉伯阿拔斯王朝后，旭烈兀又征服了阿勒颇，大马士革。
2月，正当旭烈兀和将军们讨论进攻耶路撒冷的计划时，一匹快马冲进了旭烈兀的驻地，带来了来自中国四川的消息。
尽快有着当时全世界最先进的驿站系统，蒙哥去世的消息还是花了半年之久才传到这里。
旭烈兀的反应是立即率军撤退，把怯的不花的先锋部队留在叙利亚，自己则运送着数年来掠夺的金银财宝，向西返回。
旭烈兀
不过，他并没有返回蒙古草原，而是半路留在了蔑剌合，这是之前统治西亚的蒙古将军绰儿马罕和拜住的驻扎地。
不过，有三个原因阻止了旭烈兀的东归：
忽必烈和阿里不哥同时声称自己有权继承汗位
忽必烈拥有东部宗室诸王（成吉思汗的弟弟们后代）和中原汉地军阀的支持，阿里不哥，是幼子，奉蒙哥之命留守哈拉和林，主持大蒙古国国政，蒙哥汗的儿子们以及原来的汗庭大臣都支持他。
旭烈兀在法律上继位为汗的可行性，低于忽必烈和阿里不哥。因此没有意愿参合这场内战，而是选择留在波斯境内。尽管在口头上宣布支持忽必烈继位，但他的儿子出木哈儿却是出席了阿里不哥的继位典礼，拥戴后者为蒙古大汗。
旭烈兀要处理来自金帐汗国的烦心事
金帐汗国的拔都薨逝后，继位的别儿哥对伊斯兰教情有独钟，金帐汗国也因此成为第一个伊斯兰化的蒙古汗国。
别儿哥很愤怒旭烈兀对巴格达的屠杀以及对穆斯林的镇压，“他洗劫了穆斯林的所有城市，不争征求他亲属们的意见就处死了哈里发。在安拉的庇护下，我要他解释为何屠杀无辜。”
别儿哥
别儿哥不仅仅是口头责备旭烈兀，他还毫不犹豫地联系埃及马木鲁克的统治者，向旭烈兀正式宣战。
旭烈兀的回应则是派军进攻金帐汗国，于是在忽必烈和阿里不哥打内战的同时，远在西亚的蒙古人因为宗教感情打起了内战。
四面楚歌的旭烈兀被迫停止扩张（为怯的不花报仇）或是东返，只能留在当地到处灭火。
蒙古人没有严格的家乡概念
蒙古人是草原民族，他们向来居无定所，牧群追逐草原，他们跟随牧群。只要有草原，能放牧，就心满意足。
对旭烈兀来说，也是如此，当初的西征，对他们来说，不过是一次放牧而已，如今既然已经打下来一片巨大的土地，为啥还要回去呢？
据记载，旭烈兀以阿哲儿拜占境内的桃里寺（今伊朗阿塞拜疆省的大不里士）和蔑剌合（今伊朗阿塞拜疆省的马腊格）两城为都，所谓都城，仍是驻扎在城镇附近的游牧宫廷。旭烈兀在乌尔米亚湖地区建起许多房屋，他最喜欢的停留地是：“蔑剌合以北一座小山上的了望台，以及阿拉塔黑的一座宫殿和忽伊的一些异教寺庙。”
从巴格达带来的战利品存放在乌尔米亚湖中一个岛上的城堡中。阿兰和木干草原是旭烈兀及其后继者们的冬驻地，像绰儿马罕和拜住一样，他们在此牧马。夏季，旭烈兀系宗王们又北去亚拉腊山嘴的阿拉塔黑山中。
旭烈兀和脱古思
咸淳元年（1265年）2月8日，旭烈兀在蔑剌合附近薨逝，不久他的妻子，脱古思可敦也薨逝。
鉴于此前旭烈兀夫妻对基督教事业的帮助，东方基督教会为此哀悼称“基督教的两颗巨星，又一位君士坦丁，又一位海伦。（东罗马帝国的开创者夫妻）”
直到薨逝，旭烈兀再也没有回到蒙古。