バグダード陥落の後、1260年にモンゴル軍はキリスト教徒と共にイスラム勢力のアイユーブ朝の支配地域だったシリアを征服した。彼らは1月には共同してアレッポの都市を奪取し、そして3月にはキリスト教徒でもあるモンゴルの将軍キト・ブカの指揮により、アルメニア軍を伴ったモンゴル軍とアンティオキアのフランク軍はダマスカスを奪取した。アッバース朝とアイユーブ朝の両国の滅亡と共に「近東地域は二度と文明の中心となることは無かった」と、歴史家のスティーブン・ランシマンは述べている。アイユーブ朝の最後のスルタンアン＝ナースィル・ユースフはその後間もなく死亡し、イスラム社会の中心はバグダードとダマスカスを離れ、エジプトのマムルーク朝の首都カイロに移った。モンゴル軍はエジプト方面への進撃を継続しようとした矢先、大ハーンのモンケが逝去したことにより撤退を余儀なくされた。フレグは大ハーンの地位の継承を狙っており、急いで首都カラコルムに戻り、彼の軍の大半を引き連れて権勢を誇る必要があった。そのため、彼の留守中、わずかな軍とともに将軍キト･ブカを残し、パレスチナ地域を占領させることとした。ガザに駐屯した約1,000名の守備隊からなるモンゴル軍はパレスチナをエジプト方面に向かい南へ送られた。。
イスラム教の開祖ムハンマドの叔父アッバース・イブン・アブドゥルムッタリブの玄孫にあたるサッファーフ (アブー・アル＝アッバース・アブドゥッラー・イブン・ムハンマド・アッ＝サッファーフ) によって設立されたアッバース朝は、749年の建国以降、アフリカ北東部、アラビア半島、近東地域を支配していたが、1258年の時点ではイラク中部の領域のみに縮小していた。バグダードはイスラムの宝石と讃えられ、世界で最も大きく最も強力な都市の1つであると考えられ、ほぼ500年間、アッバース朝のカリフの権力の座はバグダードに存在した。しかし、バグダードはモンゴルの攻撃を受けて1258年2月15日に陥落し、このことはイスラム世界においてしばしばイスラーム黄金時代の終焉としてイスラム史上の唯一の破滅的出来事と考えられた。キリスト教国のジョージア軍が城壁を破った最初の軍で、「彼らの破壊は特に凄まじかった」と後世の歴史家スティーヴン・ランシマンによって記述されている。フレグがバグダードを征服した際、モンゴル軍は建物を破壊し尽くし、近隣の全てを燃やし、ほぼ全ての男、女、子供たちを大虐殺した。しかし、正妃ドクズ・ハトゥンの仲裁で、キリスト教系住民は助けられた。アジアのキリスト教徒にとって、バグダードの陥落は祝うべき事態だった。フレグとキリスト教信者である正妃は、キリスト教の敵に対抗する神の使徒と思われるようになり、キリスト教会の象徴として位置づけられる、4世紀のローマ帝国においてキリスト教を公認したことでキリスト教の伝播に非常に強い影響力を及ぼしたコンスタンティヌス1世と、敬愛された彼の母 (皇太后) の聖ヘレナに比肩された。アルメニアの歴史家ギャンジャのキラコスはアルメニア教会のための聖句でモンゴル王室のカップルを称賛した。また、シリア正教会の司教で文学者、歴史家でもあるバル・ヘブライウスもまた、彼らをコンスタンティンとヘレナと称し、フレグについて「知恵と気高さと輝かしい功績」で並ぶ者のない「王の中の王」であると述べている。
フレグ・ハーン (チンギス・カンの孫) は、自ら認めるシャーマニズム信奉者であったが、それでもキリスト教に対して非常に寛容だった。彼の母ソルコクタニ・ベキや、彼の最愛の正妃ドクズ・ハトゥンと彼の最も親しい協力者の何人かは、ネストリウス派のキリスト教徒だった。麾下の重要な将軍の1人であるキト・ブカもナイマン族出身のネストリウス派キリスト教徒だった。モンゴル族と彼らのキリスト教家臣団の間の軍事的協力は、1258年–1260年頃には相当な規模になっていた。フレグの軍は、アンティオキアのボエモン6世、アルメニアのへトゥム1世のキリスト教軍隊、キリスト教のジョージア人と共に、この時代で最も強力な2つのイスラム王朝 (バグダードとアイユーブ朝シリアのカリフ) を効果的に滅亡させた。
開業以来規則的なパターンダイヤを導入しており、早朝・夜間・臨時列車を除き基本的に停車駅および運転区間は1時間前・後の同じ分の列車も同じ列車種別・停車駅・運転区間である。また発着駅を周期的に変更している場合もある。2014年（平成26年）3月15日のダイヤ改正以来、1時間あたり最大で「のぞみ」10本・「ひかり」2本・「こだま」2本の計14本の列車が設定されているが、このうち「のぞみ」6本分のダイヤは主に臨時列車用である。2016年度（平成28年度）現在、1日あたり365本もの列車を走らせるほどの過密ダイヤで、年末年始やお盆などの繁忙期には、1日430本近い列車を走らせている。また、2016年（平成28年）8月10日には定期列車と臨時列車合わせて過去最高の432本（座席数に換算して57.15万席）が運行された。列車運行時間は、住民への騒音などの配慮や、保守工事を安全のため夜間に集中的に行うことから、6時から24時までとしていて、0時から6時までの間は営業運転を行わない。ただし、事故や気象状況（大雨・強風）などによるダイヤの乱れが発生した時は、運行時間延長の処置が取られることもあり、延長時間分は徐行による減速運転をする。また、2002年（平成14年）のFIFAワールドカップ日韓大会では、例外的に臨時列車による深夜運行が行われたが、それに関しても徐行による減速運転となった。「のぞみ」のうち1時間あたり2 - 3本は東京駅から博多駅までの東海道・山陽新幹線全線を走破する。かつては500系「のぞみ」が同区間を最速4時間49分で結んでいた（品川駅・新神戸駅は通過）。その後、品川駅と新神戸駅が全列車停車駅となってからは、博多発東京行き最終のN700系「のぞみ64号」が博多駅 - 東京駅間を4時間50分で結んでいたが、東海道新幹線の最高速度が285km/hに引き上げられた2015年（平成27年）3月14日のダイヤ改正からは4時間47分、2017年（平成29年）3月4日のダイヤ改正以降は4時間46分で結んでいる。