1251年，蒙哥继承大蒙古国汗位，成为蒙古帝国历史第四位大汗。在继位后不就，蒙哥便命令六弟旭烈兀出征位于伊朗的木剌夷，开启了蒙古帝国的第三次西征，也是蒙古最后一次西征。
木剌夷，又译“阿萨辛”，它是伊斯兰教什叶派的一个异端分支，由波斯人哈桑· 本· 萨巴创立。这个组织非常热衷于暗杀，组织中上层人物被称之为“山中老人”，这些人以波斯的阿拉木特堡为中心建立一个庞大的国家，中国人将其翻译为木剌夷国。2007年，由育碧蒙特利尔工作室发行的大热单机游戏《刺客信条》便是以木剌夷为历史背景创作的。
刺客信条
木剌夷在首次蒙古西征时曾投降蒙古人，但是在蒙古大军东归后，木剌夷很快降而复反，并且经常劫掠蒙古商人和使者，为此蒙哥决定武力消灭木剌夷。
1253年7月，旭烈兀命令大将怯的不花先行率领12000人从蒙古本土出发，他本人则继续在蒙古首都和林做准备工作。
1254年10月，旭烈兀正式率令10万大军出征。次年旭烈兀到达中亚城市撒马尔干，在经过短暂的休整后，旭烈兀大军通过铁门关，向木剌夷东北方向行进。如此同时，旭烈兀又命令木剌夷东北的亚美尼亚和格鲁吉亚参与征服木剌夷的战争。
亚美尼亚和格鲁吉亚在接到命令后组成联军，从高加速地区攻入木剌夷，木剌夷陷入腹背受敌的不利境遇。而早在旭烈兀大军到达之前，蒙古军先行出发的大将怯的不花就已经在木剌夷东北地区攻城略地，歼灭了木剌夷五万人，木剌夷的机动兵力几乎丧失殆尽。
旭烈兀在进入木剌夷之后，与怯的不花汇合，攻占了木剌夷东北重镇费尔道斯。之后旭烈兀派人前往木剌夷首都阿拉木特，要求木剌夷首领鲁克赖丁答应投降，但是拒绝亲自前往旭烈兀大营投降。
旭烈兀感觉鲁克赖丁没有投降的诚意，于是率领大军攻打阿拉木特。此时阿拉木特城内尚有5万木剌夷大军。鲁克赖丁自恃有天险坚城，拒绝了蒙古人最后的招降。
1259年9月，蒙古大军开始全力攻城，蒙古军动用回回炮和铁火炮，日夜轰击阿拉木特城堡，城中军民死伤惨重。
在蒙古军持续的火力打击下，鲁克赖丁的心里防线彻底崩溃，他与11月19日向蒙古军投降。由于此前木剌夷总是反复无常，旭烈兀这次也是背信弃义，在接受投降后依然屠杀了城中所有百姓，并将阿拉木特城摧毁。同年年底，蒙古军完全占领了木剌夷，整个大波斯地区都落入蒙古军手中。
鲁克赖丁在被俘后恳求能够求见蒙哥汗，他希望大汗能赦免他和他的信徒。虽然旭烈兀同意了他的请求，但蒙哥汗却拒绝见他，鲁克赖丁随即被蒙古人处死。
在拿下木剌夷之后，旭烈兀继续西进进入伊拉克地区，攻打阿拉伯帝国的阿拔斯王朝。
蒙古大军兵分三路，大将拜住率领北路军由幼发拉底河上游地区南下，怯的不花率领南路军由幼发拉底河下游地区北上，旭烈兀则亲率中路军由正面进攻。1258年1月，三路大军合围巴格达。
面对蒙古人的进攻，阿拔斯王朝哈里发穆斯台绥木反应迟钝，他拒不向蒙古人投降，反而威胁蒙古人进攻巴格达会遭到真主的惩罚。
对于穆斯台绥弱智一般的大呼小叫，旭烈兀自然不会理会，蒙古人在劝降失败后果断攻城。
很快，蒙古人先进的攻城武器惊呆了穆斯台绥，在蒙古人围城一个月后，穆斯台绥决定投降，但为时已晚。
1258年2月初，穆斯台绥还没有来得及正式投降，蒙古军就攻入巴格达，穆斯台绥被裹进地毯里乱马踩死。紧接着蒙古人在巴格达屠城，上百万人遇难。
巴格达的沦陷让整个伊斯兰世界和基督教世界都为之震惊，之后蒙古人一鼓作气，攻占了整个叙利亚地区，阿勒颇和大马士革相继沦陷，蒙古军甚至派大将郭侃渡海攻打塞浦路斯。
大马士革被蒙古人占领后，叙利亚国王逃往埃及求救，蒙古军紧跟着进入巴勒斯坦地区。蒙古军先锋大将怯的不花试图与当地的十字军建立同盟关系，然后以巴勒斯坦为基地，进攻非洲的埃及马穆鲁克王朝。但是欧洲人视蒙古人为蛮族，双方始终无法建立信任。
就在此时，蒙古大汗蒙哥去世，得到消息的旭烈兀立即返回蒙古，只留下了怯的不花的5000蒙古军和2万亚美尼亚重骑兵留守。
见蒙古军撤走，十字军攻击蒙古军的一支巡逻队，杀死了怯的不花的侄子，怯的不花大怒，反击驻守在当地的圣殿骑士团，蒙古和十字军的关系彻底破裂。
眼见蒙古主力东撤，留守的蒙古军又跟十字军闹翻，埃及马穆鲁克王朝首领贝尔巴斯决定主动进攻蒙古人。
马穆鲁克本意是“奴隶”的意思，这些人大部分是由突厥奴隶组成，后来逐步夺权，在埃及建立了属于自己的马穆鲁克王朝。马穆鲁克骑兵是专门的职业军人，他们自幼接受严苛的军事训练，装备精良，战斗力很高。
1260年7月26日， 贝尔巴斯率领2万多马穆鲁克骑兵进入巴勒斯地区，在当地他们获得了老对手十字军的帮助。
怯的不花在得知埃及人北上的消息后，也立即调集手上的所有2多人南下，到9月3日，两军在巴勒斯坦的阿音扎鲁特（又译“艾因·贾鲁”）展开决战。
阿音扎鲁特之战爆发地点
战争开始后，怯的不花轻敌冒进，而埃及的马穆鲁克骑兵则佯装败退，引诱蒙古军进入了山谷中的伏击圈。就在蒙古人奋力追击之时，怯的不花面前突然出现了一道六里宽的马穆鲁克骑兵战线。这道战线中间兵力密集，两面薄弱，呈现月牙状。很显然，这些马穆鲁克战士已经等候多时了。
眼瞅着蒙古人全部进了包围圈，马穆鲁克骑兵开始展开反击，蒙古军一时之间陷入混乱。
不过蒙古军毕竟久经战场，怯的不花在看清战场形势迅速恢复镇定。他命令亚美尼亚重骑兵为先锋，蒙古军紧随其后，猛攻马穆鲁克阵线两翼。
面对蒙古军的反冲锋，马穆鲁克军队以箭雨回应之，但纪律性严明的蒙古军则毫不畏惧，朝着马穆鲁克骑兵发起了一轮又一轮冲锋，蒙古人撕心裂肺的叫喊声令马穆鲁克骑兵恐惧至极。在蒙古人浪潮般的冲击下，埃及人两翼的防线出现了即将崩溃的情况。
就在此危急之时，马穆鲁克主帅贝尔巴斯将头盔扔到地上，他冲着身后的士兵大喊了一句“为了伊斯兰！”，之后便单枪匹马冲进蒙古军队中，一连砍杀数人。
贝尔巴斯的勇气极大地振奋了马穆鲁克骑兵士气，在主帅的带领下，马穆鲁克骑兵发起了全面进攻，双方展开了贴身肉搏。
事实证明，作为职业军人，马穆鲁克骑兵的单兵格斗能力是完全可以压制蒙古骑兵，蒙古人在近战中一点便宜都占不到。矮小的蒙古马让蒙古骑兵只能仰视骑在高大的阿拉伯马上的马穆鲁克骑兵，很快，蒙古军开始支持不住了。
左边的是马穆鲁克骑兵，右边的是蒙古骑兵
其实蒙古人是有机会撤退的，但主将怯的不花却拒绝后撤，他坚信自己可以逆风翻盘，可蒙古军还是没能挡住马穆鲁克骑兵的攻势，怯的不花在战斗中阵亡，剩余的蒙古军只得后退，但马穆鲁克骑兵紧追不舍，在追击了十二里地之后，将蒙古军团团围住。
蒙古军被围后下马步战，用强弓阻止敌军靠近。马穆鲁克骑兵一直坚持到蒙古人箭矢用完，然后突破了蒙古军的防线，全歼了这支蒙古偏师。
阿音扎鲁特之战被誉为挽救伊斯兰世界的战役，这是蒙古人在西征图中遭遇的最大失败，也断送了蒙古人进兵非洲的想法。此后埃及人又在叙利亚击败了另一员蒙古大将拜住，夺回了叙利亚大部分地区。
旭烈兀在返回伊朗后，曾想报复埃及，但因为此时的蒙古帝国已经出现分裂，旭烈兀的伊利汗国与东欧的金帐汗国摩擦不断，致使旭烈兀再也抽不出精力去对付埃及，蒙古人的扩张就此终结。
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