忽必烈于1260年5月被选举为大汗，此事引发了争议。阿里不哥是第一个向忽必烈发难的人，但是他并非最后一个挑战者。忽必烈在执政期间一直受到继位程序非法的困扰，一些汉人和蒙古贵族多次试图推翻这位大汗及中国皇帝。他的敌人主要是保守的蒙古人，这些人怀疑他有明显的认同中原和当地汉人的倾向，而这些汉人实际上对异族统治充满了厌恶。所以，无论他选择什么样的政策，他都注定会疏远这两部分人中的一部分。他无法做到面面俱到，使两方面都感到满意。而如果他的某项决定触怒了任何一方，他们都可能以他的继位不合程序作为起来反叛他的正当理由。面对这样的威胁，他不断地寻找证明他合法性的方法。他希望他的汉地和蒙古属民认可他为正统统治者，这种强烈的欲望可能刺激他后来发动了一连串的军事行动。他当选大汗的经过应该详加说明，因为在后来若干年里，这一直是某些人企图推翻他的借口。

    1260年6月，阿里不哥宣布登上汗位。这时，阿里不哥和忽必烈都成了大汗，都在寻求蒙古皇室各派系的支持，而阿里不哥似乎已占有优势，蒙古帝国内部四大汗国的统治者都支持他。1257年拔都汗死后，金帐汗国的汗位由别儿哥继位，别儿哥偏爱阿里不哥，部分原因是他仇视忽必烈的盟友、弟弟旭烈兀。别儿哥已经皈依了伊斯兰教，而回教徒则认为旭烈兀是他们的敌人。别儿哥和旭烈兀两人都宣称拥有现在阿塞拜疆地区的所有领土，这个争执使他们之间产生了深深的敌意。他们自然会支持不同的大汗候选人。阿里不哥也得到了中亚察合台汗国的支持，该汗国统治者阿鲁忽事实上极力鼓动阿里不哥争夺汗位。此外，蒙哥汗家族的许多成员也已与他联合起来。忽必烈的主要盟友，也是他真正靠得住的盟友是波斯伊儿汗国的可汗旭烈兀，但是旭烈兀自己正面临着一个危机。

    当旭烈兀得知蒙哥的死讯后，便决定回到他的故乡。此时他刚取得一场最关键的胜利。在亚美尼亚国王赫图姆及其军队的帮助下，旭烈兀于1260年1月25日夺取了阿勒颇市。亚美尼亚资料显示，赫图姆是一位基督徒，可是却处于中东、俄国和土耳其的回教徒和回教支持者的包围之中，于是他向蒙古人提供了四万名军人和一万两千名骑兵，对这个叙利亚城市展开了围攻。赫图姆觉得和蒙古人打交道比和回教徒打交道更安全。此外，旭烈兀的妻子也是一个基督徒，这无疑也是赫图姆决定帮助旭烈兀的一个原因。由于这次胜利，旭烈兀相信他可以放心地返回蒙古去参加忽里台选举新汗。他命令副统帅怯的不花征服大马士革并且占领叙利亚的其余领土。他的无情攻势似乎是无法阻挡的，而且他估计，即使他不在，他的军队在怯的不花的率领下也能完成任务。

    但是这个估计证明是错误的。埃及马穆鲁克统治者（马穆鲁克本来是埃及人的突厥奴隶，但是在13世纪夺取了政权）很快便得知旭烈兀已经去了东方，只留下怯的不花率领的一小股军队。他们的指挥官之一拜把儿士，认识到现在是马穆鲁克王朝的一个好机会，可以趁机消灭实力不足的蒙古军队，毁掉蒙古人无敌的形象，重新树立起穆斯林世界与蒙古人斗争的信心。拜把儿士于是率领他的军队向北进发，与怯的不花的军队对阵。1260年9月6日，两军在加利利的阿音札鲁特展开了一场历史性的战斗。怯的不花的军队估计总共只有一万人，不仅人数大大少于敌军，而且战术上严重失误，他们中了对方的圈套。马穆鲁克人采用了蒙古人惯用的佯装败退的策略而且得逞。在数个小时的战斗之后，马穆鲁克人开始从战场撤退，而蒙古人认为他们快要击溃敌人了，于是继续前进，却被引诱到一个致命的圈套中。正当蒙古人追歼后退的马穆鲁克军时，他们突然发现其他马穆鲁克军队正从四面八方冒出来，把他们包围得水泄不通。在当日天黑之前，蒙古军队已经被彻底打败，怯的不花被俘虏并被斩首。蒙古人的攻势终于停止了。

    得知蒙古军队在阿音札鲁特的败绩后，旭烈兀匆忙原路返回。然而，他还没有来得及向回教徒施行报复，便卷入了一场与金帐汗国的战争中。金帐汗国可汗别儿哥对他构成了严重威胁，后者受到马穆鲁克战胜伊儿汗国军队的鼓舞，大胆地向旭烈兀宣战。