窩闊臺命搠裡蠻領所部軍隊鎮戍波斯，並設定了管轄阿姆河以西波斯各省的行政機構。
1251年蒙哥即位後，置阿姆河等處行尚書省，以阿兒渾為行省長官，設治於呼羅珊的圖斯城(今伊朗馬什哈德附近)。
蒙古軍隊在1219年-1221年間侵略並摧毀花剌子模沙王朝後，一直沒有所謂的民政機構，而是由將軍在亞塞拜然的木乾草原以及大不里士一帶統治。
先是綽兒馬罕，後是拜住，野裡知吉帶，到維吾爾人闊裡吉思與衛拉特人阿兒渾阿加，才真正有民政機構。
1252年，蒙哥遣同母弟分鎮波斯，統兵侵略尚未降服的國家，以搠裡蠻軍和出征怯失迷兒(克什米爾)等處的蒙古軍並隸旭烈兀，又命諸王各從所屬軍隊中籤發十分之二隨從出征。
1256年，旭烈兀軍攻滅並盤踞馬拶答爾(今伊朗馬贊德蘭省)諸山城的"木剌夷國"(伊斯蘭教亦思馬因派勢力。
其它伊斯蘭教徒稱他們為lida，意即"異端者")。
1258年攻陷巴格達，殺末代哈里發(khalifat，伊斯蘭教主的稱號)，滅黑衣大食(阿拉伯帝國阿拔斯王朝)。
1259年，分兵三路，入侵敘利亞。
次年春，旭烈兀得知蒙哥崩於四川，於是留先鋒怯的不花繼續徵進，自率其餘軍隊退回波斯。
九月，怯的不花軍在阿音札魯特被密斯兒(埃及)蘇丹忽禿思軍擊潰，蒙古所佔敘利亞諸城盡失。
旭烈兀回波斯後，獲悉忽必烈已經即大汗位，並與幼弟阿里不哥發生了汗位之爭，遂不再東返蒙古。
他向爭位雙方派出使者，表示擁護忽必烈為大汗，指責阿里不哥。
元世祖忽必烈遣使傳旨，將阿姆河以西直到埃及邊境的波斯國土和該地蒙古、阿拉伯軍民劃歸旭烈兀統治。
於是，原由大汗政府直接管轄的波斯地區，實際上成為旭烈兀的領地，從而建立了又一個王朝。
其領土東起阿姆河和印度河，西面包有小亞細亞大部分地區，南抵波斯灣，北至高加索山。
旭烈兀以蔑剌哈(今伊朗東亞塞拜然省馬臘格)為首都，設宰相以掌管全國政務，任命了各省長官，命長子阿八哈領汗國東部呼羅珊等省地。
1262年，欽察汗國別兒哥汗為爭奪旭烈兀控制下的亞塞拜然地區，發兵來攻，雙方激戰兩年多。
別兒哥雖然退回，但此後兩蒙古汗國經常為領土爭端發生衝突。
1265年旭烈兀崩，諸王、大臣奉阿八哈嗣位。
阿八哈以未得大汗許可，只權攝國政，同時遣使報喪，於是忽必烈派使者持詔立他為汗。
現存1279年阿八哈頒發的一張敕令上，蓋有漢字"輔國安民之寶"方印，當是忽必烈頒賜給他的王印。
阿八哈即位後，向全國各地委派了官吏，命志費尼繼續擔任宰相職務，阿兒渾·阿全主管各地包稅制;規定凡旭烈兀制定的一切法律和他所頒佈的各種詔令，都要堅決遵守和履行，嚴禁更改歪曲。
阿八哈還擊敗了來自察合臺汗國八剌及來自欽察(金帳)汗國忙哥帖木兒的侵擾，使政權得到進一步鞏固。
阿八哈即位後，始定都於大不里士，以蔑剌哈為陪都。
忽必烈大舉入侵宋朝，徵工匠於阿八哈，回回炮手阿老瓦丁、亦思馬因等入京應命，回回炮技術因而傳入中國。
1282年阿八哈崩，弟貼古迭兒(又名阿合馬)繼立。
1284年，阿八哈子阿魯渾聲言其父嘗受大汗冊命，汗位應當屬己，於是在權臣不花支援下起兵推翻其叔，並遣使入元奏報。
忽必烈命他繼承汗位，並授不花為丞相。
