察合台汗国也在其势力范围内。1260年忽必烈称汗并于1264年彻底击败阿里不哥，其后在1271年建立元朝后，海都与察合台汗国（1222－1571年）和钦察汗国（1219－1502年）君主组成同盟与忽必烈的元军交战，并一度攻占和林宣慰司都元帅府的治所哈拉和林。忽必烈去世后，海都继续与元成宗交战。1301年（大德五年）海都兵败并于不久后去世，其子察八儿立，窝阔台汗国开始走下坡。1304年，察合台汗国入侵窝阔台汗国，元军趁机进攻，察八儿兵败，投靠察合台汗国。1309年（至大三年），察八儿在察合台汗国的内争中失