了亦思马因派和哈里发的暴行，伊斯兰教法官苫思丁·可疾云尼也向他反映了同样的情况，于是蒙哥决定派遣其有“帝王的气象”和“征服的实践”的弟弟旭烈兀担任了这次西征的统帅。
旭烈兀统率的军队除以前派往伊朗的绰马尔浑、拜住的军队和派往客失迷儿（克什米尔）、印度的军队外，蒙哥又决定从成吉思汗诸子、诸弟和诸侄的军队中，每十人抽出两人作为额外人员，随同他出征，各宗王都派遣了自己的代表5，还拨给他一支由炮手、弩手和火焰放射手组成的汉军千人队，由著名的攻城能手郭侃率领，由阿姆河行省准备军需，乃蛮人怯的不花（乞忒不花）率一万二千人为先锋。他们封锁了自和林至呼罗珊、鲁木和谷儿只间行军途中的所有草地和牧场，以保证军马通过时有较好的饲草；在河上架桥，以确保道路畅通，为大军出征做了周密的准备。
1252年八月，先锋怯的不花领兵出发，1253年三月，渡过阿姆河，着手征伐忽希思丹地区6。他们征服了该地区的一部分，在亦思马因派的重要据点之一吉儿迭苦黑堡下遭到顽强的抵抗，蒙古军用了两年的时间才攻下该堡。
1253年十月，旭烈兀离开自己的斡耳朵，踏上征途。他缓慢地进兵，1254年到达阿力麻里，1