元宪宗二年至世祖中统元年（1252年一1260年），蒙哥汗派其弟旭烈兀率领10万大军攻占波斯的战争。即蒙古第三次西征。
蒙古军灭花刺子模、征服保加尔、钦察、斡罗斯、波兰、匈牙利军后，蒙古帝国的实力已经扩展至中亚和欧洲。元宪宗元年（1251年），蒙哥汗即继位后，遵奉祖父成吉思汗遗训，拓展疆土，开藩建汗。窝阔台汗在位时，曾派大将绰尔马罕进攻波斯。经过几次远征，绰尔马罕等仅使札兰丁（花刺子模国王摩诃末之子）覆没，高加索和小亚细亚等部称藩，而对波斯尚未征服。蒙哥即位时，在波斯境内，尚有两个国家保持独立：一是立国于马三德兰地区（今伊朗北部马赞德兰省）的木刺夷国；一是建都巴格达的黑衣大食王国（报达国）。其西还有叙利亚国。此三国彼此不相声援，地位孤立。其中木刺夷人屡劫蒙古商旅。蒙哥大汗为了维护蒙古汗国的权益，扩大疆土，决定远征波斯，以图在该地建立一个统一的政权。
二年七月末，旭烈兀命令怯的不花为先锋率领1.2万人先发，为大军攻战做准备。旭烈兀本人仍留在和林，继续筹组西征军。三年十月初九，旭烈兀率军出征，命宗王巴剌寒、秃塔儿率拔都从征之军为前锋。旭烈兀大军经过阿力麻里（今新疆霍城县霍城镇西北阿脱诺克），到达土耳其斯坦（一作突厥斯坦，指今哈萨克巴尔喀什湖以南、锡尔河以北地区）、河中（今锡尔河与阿姆河之间地区）两地。四年夏，旭烈兀大军留驻土耳其斯坦。五年九月，旭烈兀大军进抵撒麻耳干（今乌兹别克之撒马尔罕），休整40天之后，继续西进抵铁门关（今乌兹别克斯坦南部杰尔宾特西），又在此地留居一个月。六年春，旭烈兀率领大军，渡过阿姆河，开始向木剌夷地区（今伊朗北部）进迫。
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