蒙古帝国之所以能够快速发展，其实跟他分封制度有很大的关系，这种分封制度不同于中原王朝的亲王分封，蒙古帝国被分封出去的宗室亲王都是拥有着绝对的自主权的。
这种分封制很大程度上促进了蒙古帝国的发展，使得他们在对外扩张的方面拥有着其余政权无法企及的能力，但却同样给统一的蒙古帝国埋下了分裂的种子。
铁木真或许认为自己的子孙能够永远互帮互助，但他却忽略了一件事，那就是人心永远是最难揣测的。
公元1260年初，旭烈兀在得到了蒙哥的死讯后，第一时间便停止了西征，并立即返回波斯。
因为忽必烈与阿里不哥二人都是自己的亲兄弟，他们之间为了争权夺位打的不可开交，让他夹在中间很难做。
思来想去之后，旭烈兀决定不再返回蒙古本土，留在波斯观察局势，以便进行接下来的动作。
但其实他的心里是支持忽必烈的，所以他也曾多次遣使前往和林，以书信和口谕的方式斥责阿里不哥，让他主动撤出汗位之争，将汗位让给忽必烈；不仅如此，他还多次派兵东进，威逼支持阿里不哥的窝阔台系后王海都，让他无法抽兵加入对忽必烈的正面作战中去。
也正因此，忽必烈在胜利后，也没有亏待他这个亲弟弟，他遣使带去了自己的谕旨：“从质浑河岸（今阿姆河）到密昔儿（埃及）的大门，蒙古军队和大食人地区，应由你旭烈兀掌管，你要好好防守，以博取我们祖先的美名。”
根据他的这一诏令，旭烈兀在波斯地区建立了伊利汗国，“伊利”的意思就是大汗的属民。
前文中我们都了解过，金帐汗国和察合台汗国素来不和，时常发生争斗。
其中金帐汗国的首领拔都，一直是蒙哥一系的铁杆支持者，但拔都于1252年去世，蒙哥便召其子撒里答至和林，授予他为新任的金帐汗国大汗，但撒里答却在受封后返回金帐汗国的途中死去，于是蒙哥急忙又派人将汗位封给了拔都的另一个儿子兀剌黑赤。
可谁知兀剌黑赤同样在受封后没多久就死了。
这个时候，蒙哥也觉得有些蹊跷了，于是便命人仔细调查了他们的死因，最后竟然发现，这一切的幕后黑手竟然指向了他们的叔叔，拔都的亲弟弟——别儿哥。
但在蒙哥的眼中，金帐汗国谁当老大都一样，只要他们支持自己就可以，于是在1254年，蒙哥正式册封别儿哥为新任金帐汗国可汗。
值得一提的是，别儿哥此人，是黄金家族后裔中第一个改信伊斯兰教的君主。
也正因为他信仰伊斯兰教的缘故，他对旭烈兀在西征之时残破伊斯兰城市，屠杀穆斯林的行为十分不满，甚至说过：“他毁灭了木速蛮（伊斯兰教徒）的所有城市，打倒了所有木速蛮家族，不分敌友，未经亲族商议就消灭了哈里发，如果永恒的安拉佑助我，我要向他追偿无罪者的血。”
再加上被派去跟随旭烈兀西征的人中，有一名术赤系的后王战死，别儿哥认为这是旭烈兀蓄意报复自己，同时在伊利汗国与金帐汗国接壤的阿哲儿拜占、阿兰两处地方，双方有领土纷争。
于是在1262年，趁忽必烈平定李璮，阿里不哥亲征阿鲁忽，双方都无暇顾及西方的时候，别儿哥令大将那海率军越过打儿班（今伊朗达尔班德），进至设里汪（今阿塞拜疆希尔凡平原）。
旭烈兀自然不甘示弱，他将伊朗境内的所有兵马都调动到此地，与那海展开激战。
经过几日的交战，旭烈兀成功击败那海，并乘胜追击，越过了帖列克河（今捷列克河），在金帐汗国的边境大肆掳掠。别儿哥大怒，再次征调军马进攻，旭烈兀派自己的长子阿八哈前去迎敌，却被别儿哥打败，只好从金帐汗国的境内退出，返回了己方国土。
自此，两国之间彻底成为了仇敌，同为成吉思汗后裔的亲人却因为不同的信仰而开始刀兵相见，为了消灭旭烈兀这个‘异教徒’，别儿哥甚至还派人联系了马穆鲁克苏丹，希望与对方南北夹击伊利汗国。
1265年，旭烈兀病死，其长子阿八哈成为第二任伊利汗。
两年后，别儿哥病逝，拔都之孙忙哥帖木儿成为第六任金帐汗国大汗。
眼见着金帐汗国与伊利汗国打的热闹，作为金帐汗国世仇的察合台汗国自然也想进来插一脚。
在打败了阿里不哥后，阿鲁忽就彻底归顺了忽必烈，忽必烈也让他继续统治察合台汗国。
为了争夺河中地区，阿鲁忽率军主动进攻金帐汗国，将别儿哥的军队击溃，并洗劫了讹答剌城，别儿哥正忙于跟旭烈兀开战，也无暇顾及这个老对手，只好暂时吃下了这个哑巴亏。
可阿鲁忽也没蹦跶两年，就在他洗劫了讹答剌城后没多久，这位大哥就病入膏肓，没几天就一命呜呼了。
公元1264年，又一次成为了寡妇的兀鲁忽乃将自己与哈剌旭烈所生的儿子木八剌沙立为新任察合台汗国可汗。
由于政治因素，窝阔台系的人一直被拖雷系所忌惮，所以不论是蒙哥亦或是忽必烈，二人都对于窝阔台系的诸王拼命打压，而窝阔台汗国的继承人海都（窝阔台孙、合失之子）决心要改变这一切，他在自己的封地海押立（今哈萨克斯坦巴尔喀什湖东南萨尔坎德附近）想方设法地征集军队，因为当初窝阔台系反对蒙哥即位的缘故，早在蒙哥在位的期间，就剥夺了除阔端一脉，其余窝阔台系诸王的军权。
在他的苦心经营下，竟然真的被他拉起了一支三千人的队伍，由于忽必烈将重心都放在了蒙古本土与中原地区，没有过多的精力来关注他，所以海都在有了自己的军队后，便公然反对忽必烈的命令，对于忽必烈屡次召其入朝觐见的要求，他都以马太瘦，无法远行的借口推辞掉了。
但他的这一举动也引起了忽必烈的重视，为了限制他的发展，忽必烈将长期跟随在自己身边的察合台系亲王八剌（察合台曾孙，木阿秃干之孙）派遣回了察合台汗国，并降旨道：“让木八剌沙与八剌一同掌管该兀鲁思。”
但八剌此人野心极大，在抵达察合台汗国后便表现出一副低姿态，用来骗取兀鲁忽乃和木八剌沙的信任，私下却悄悄联络部众，趁木八剌沙放松警惕之时发动兵变，一举废黜了木八剌沙，并将其贬谪为负责掌管狩猎的官员。
在实际掌控了察合台汗国之后，八剌便开始整顿朝政，收拢军队，用来稳固自己的地位，但对于忽必烈让他监视海都的要求也没有忘记，派人密切关注着海都的动静。
海都自然也知道忽必烈的想法，但他手里只有那么几千人马，对于强大的中央朝廷开说，根本连塞牙缝都不够，于是他将目标瞄准了刚刚归降忽必烈的玉龙答失。
公元1268年，海都率部东进，进入岭北，突袭了驻扎在那里的玉龙答失的部众。这一消息寻思引起了忽必烈的关注，他认为这时海都反叛的信号，于是命令驻扎在漠北的兵马迅速出击，平定这场叛乱。
海都自知惹了大祸，便马不停蹄地向西逃窜，元军（为了方便区分，虽然忽必烈此时并未更改国号，但其麾下军队一律称为元军）一路追击至阿力麻里，终于追上了海都的断后部队，双方短暂交战后，海都兵少，不得不继续西撤，元军又追击两千里方才回返。
但海都西撤的这一举动引起了八剌的强烈警惕，他生怕海都渡过锡尔河，在河中地区落脚，于是便主动出兵进行拦截。
两军在锡尔河遭遇后，八剌先是仗着以逸待劳的优势小胜了一场，但海都在前有堵截，后有追兵的情况下也没有绝望，反而派人联络了金帐汗国的忙哥帖木儿，请求他的帮助，并许诺在击败八剌之后，自己甘愿为其夺取河中。
面对着这样的条件，忙哥帖木儿自然非常乐意，既能打击察合台汗国这个世仇，又能获得一支强大的助力，可谓是一举两得，于是便派兵帮助海都进攻八剌。
在金帐汗国大军的帮助下，海都再度出战，将八剌所率的大军迅速击溃，并将其赶回了河中地区。
但海都岂是甘愿为人棋子的选手？在他的眼中，河中地区早就是自己的囊中之物了，至于向金帐汗国借的兵，在他的眼里不过如同用他人的母羊来为自己下小羊羔罢了。
为了防止河中地区的诸城毁于战乱，海都派遣使者主动前往八剌的营中，与他商讨如何瓜分河中地区。
1269年春，海都与八剌还有金帐汗国派来的使者在塔剌思河举行会盟仪式，三方立下约定：海都与八剌、忙哥帖木儿互相结为‘安达’；河中地区三分之二划归八剌所有，三分之一为海都与忙哥帖木儿共同所有；所有宗亲诸王必须退回各自的山地与草原，不得随意进入城市范围，不得在农耕地上放牧牛羊，也不准向城市中的百姓滥行征发；三方共同推举麻速忽别为河中地区百姓的管理者，一切农耕定居区域内的政务皆由他负责；同时为了弥补八剌丢失了三分之一河中地区的损失，将由海都派兵，帮助八剌西越阿姆河去进攻伊利汗国，夺取他们的疆土用来补偿八剌。
不得不说，海都此人，确实有着成大事者最重要的特点——不要脸。
大家可能都发现了，海都是窝阔台的孙子，八剌是察合台的曾孙，忙哥帖木儿则是术赤的曾孙，按照辈分来说他们俩属于是海都的侄子，但海都却跟他们结为了‘安达’，这不就是明显‘岔辈’了么？
但不管怎么说，塔剌思河会盟，使得海都彻底告别了东躲西藏的日子，他终于可以站在阳光下，公然与中央汗庭叫嚣了。
1270年刚开春，八剌便从河中地区出发，进攻伊利汗国的呼罗珊地区，但他却小瞧了阿八哈，身为旭烈兀的长子，他追随父亲征战多年，军事水平不是八剌这个只会正面冲锋的笨蛋可比的，阿八哈只是略施小计便在也里（今阿富汗赫拉特）地区大败八剌军，八剌损失惨重，狼狈逃回了河中地区。
就在这时，得到了八剌战败消息的海都认为自己的机会来了，正所谓为兄弟两肋插刀，为利益插兄弟两刀，1271年八月，他亲率大军朝着河中地区杀来，准备趁火打劫。八剌在听闻海都杀来的消息后，又惊又气，竟然在海都进城的当日气死了。
海都本以为夺权还要经历一番刀光剑影，却没想到八剌竟如此不堪，为了更好地掌控察合台汗国，他便率军强行拥立聂古伯（察合台之孙）为新任察合台汗，但聂古伯此人十分有骨气，他不甘心成为海都的傀儡，暗中悄悄联络部众，准备武力夺权，谁知却被海都提前察觉，二人于是正式决裂。
公元1271年12月，海都击败聂古伯，讲其枭首示众，另立帖木花儿（察合台重孙）为新任察合台汗，但帖木花儿即位当年便去世，于是海都又立笃哇（八剌之子）为新任察合台汗。
至此，察合台汗国彻底沦为海都的傀儡。
其实这一局面，在蒙哥去世之时便以形成，所以狭义上的蒙古帝国，实际上指的就是成吉思汗铁木真1206年建国至1259年蒙哥去世这短短的53年时间。
金帐汗国、伊利汗国、察合台汗国、窝阔台汗国彻底从蒙古帝国中分裂了出来，他们虽然名义上尊忽必烈为蒙古帝国可汗，认为他是“一切蒙古君主之主君”，但实际上，他们与蒙古帝国本土之间，仅仅只有名义与形式上的宗主地位了，蒙古本土对于四大汗国之间的政事与作战权已毫无约束能力，他们与蒙古本土之间，实际上相当于藩属国。