チンカイ・バルガスン
全真教の道士であった丘処機(長春真人)はモンゴル帝国からの庇護を受けるべくチンギス・カンの下を訪れようとしたが、時にチンギス・カンは中央アジア遠征中であり、結果として丘処機は華北からサマルカンドに至る大旅行を行うことになった。この丘処機の旅程の記録を弟子の李志常が纏めたのが『長春真人西遊記』で、そこには往路と復路で2度チンカイ城を訪れたことが記されている。
『長春真人西遊記』はチンカイ城の具体的な地理を記したほとんど唯一の史料と言ってよく、多くの研究者から注目されてきた。後述するように、ハルザンシレグ遺跡の発掘・調査も『長春真人西遊記』の記述を確認する形で行われている。
チンギス・カンによって中央アジアが完全にモンゴル帝国の支配下に入ると、西方遠征の補給基地として建設されたチンカイ城の存在意義は薄れ史料上に現れなくなる。チンカイ城が再び軍事・政治的重要性を高めるのは帝位継承戦争に始まるモンゴル帝国内部の混乱と、中央アジアにおけるカイドゥの自立以後のことであった。
この事件を受けて朝廷はココチュを更迭し、代わってアルタイ方面軍の総司令に抜擢されたのがクビライの曾孫に当たるカイシャンであった。カイシャンはココチュの跡を継いでチンカイ城に駐屯し、現地の六衛軍を配下に入れてカイドゥ軍と対峙した。
カイドゥ軍は1301年(大徳5年)に今ままでにない大規模な侵攻を開始し、これをカイシャン軍が迎え撃って大雪の最中アルタイ方面で大規模な会戦が数度に渡って繰り広げられた(テケリクの戦い)。この遠征に従軍した将軍の一人ナンギャダイはこの会戦の最中チンカイ城を通過したことが記録されており、この数度にわたる会戦はチンカイ城からほど近い場所で行われたものと考えられている。この会戦でカイドゥは撃退された上、この時受けた傷が元で程なく亡くなってしまい、カイドゥの死にともなってカイドゥ・ウルスは瞬く間に解体されてしまった。
1306年(大徳10年)、カイドゥ・ウルスから独立を果たしたドゥアとカイシャンの挟撃によって遂にカイドゥ・ウルスは滅亡したが(イルティシュ河の戦い)、今度は数十万にのぼる多数の投降将兵の管理のためチンカイ城は機能するようになった。『元史』にはこの頃チンカイ城の位置するアルタイ山北麓に投降した将兵が集中して牧地不足に陥ったこと、その結果チンカイ城では投降将兵の生活が困難になったことが記録されている。