元憲宗二年至世祖中統元年（1252年一1260年），蒙哥汗派其弟旭烈兀率領10萬大軍攻占波斯的戰爭。即蒙古第三次西征。
蒙古軍滅花刺子模、征服保加爾、欽察、斡羅斯、波蘭、匈牙利軍后，蒙古帝國的實力已經擴展至中亞和歐洲。元憲宗元年（1251年），蒙哥汗即繼位后，遵奉祖父成吉思汗遺訓，拓展疆土，開藩建汗。窩闊臺汗在位時，曾派大將綽爾馬罕進攻波斯。經過幾次遠征，綽爾馬罕等僅使札蘭?。ɑù套幽跄υX末之子）覆沒，高加索和小亞細亞等部稱藩，而對波斯尚未征服。蒙哥即位時，在波斯境內，尚有兩個國家保持獨立：一是立國于馬三德蘭地區（今伊朗北部馬贊德蘭省）的木刺夷國；一是建都巴格達的黑衣大食王國（報達國）。其西還有敘利亞國。此三國彼此不相聲援，地位孤立。其中木刺夷人屢劫蒙古商旅。蒙哥大汗為了維護蒙古汗國的權益，擴大疆土，決定遠征波斯，以圖在該地建立一個統一的政權。
二年七月末，旭烈兀命令怯的不花為先鋒率領1.2萬人先發，為大軍攻戰做準備。旭烈兀本人仍留在和林，繼續籌組西征軍。三年十月初九，旭烈兀率軍出征，命宗王巴剌寒、禿塔兒率拔都從征之軍為前鋒。旭烈兀大軍經過阿力麻里（今新疆霍城縣霍城鎮西北阿脫諾克），到達土耳其斯坦（一作突厥斯坦，指今哈薩克巴爾喀什湖以南、錫爾河以北地區）、河中（今錫爾河與阿姆河之間地區）兩地。四年夏，旭烈兀大軍留駐土耳其斯坦。五年九月，旭烈兀大軍進抵撒麻耳干（今烏茲別克之撒馬爾罕），休整40天之后，繼續西進抵鐵門關（今烏茲別克斯坦南部杰爾賓特西），又在此地留居一個月。六年春，旭烈兀率領大軍，渡過阿姆河，開始向木剌夷地區（今伊朗北部）進迫。
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