チャガタイ・ハン国
帝国中央で起きた権力闘争にしばしばチャガタイ・ウルスは巻き込まれ、歴代のカアンやオゴデイ家のカイドゥの干渉を受ける。チャガタイは存命中に息子モエトゥケンの遺児カラ・フレグをウルスの後継者に指名し、1241年にチャガタイが没した後、カラ・フレグがウルスを相続する。オゴデイの跡を継いカアンとなったグユクはチャガタイの子イェス・モンケを支持し、カラ・フレグに代えてイェス・モンケをウルスの支配者に任命する。1251年にモンゴル帝国の主権がトゥルイ家に移るとチャガタイ家、オゴデイ家の勢力は削減され、中央アジアはカアンに即位したトゥルイの長男モンケとジョチの長男バトゥによって分割される。モンケはカラ・フレグをウルスの統治者に復帰させ、カラ・フレグがモンケの元に赴く途上で没した後には彼の妃であるオルガナが代わりに政務を執り、モンケの命令に従ってイェス・モンケを処刑した。モンケの即位の後、チャガタイ家の王族の多くが失脚し、所領のほとんどが没収される。モンケはオルガナにウルスの統治を委ねたが、事実上オルガナはモンケの傀儡でしかなかった。
カザガンはオゴデイ裔のダーニシュマンド(ダーニシュマンドチャ)をハンとするが、彼を殺害してドゥア家のバヤン・クリを傀儡のハンに擁立する。ウルス西部地域では遊牧民族の伝統が徐々に失われ、1346年以降はカザガンが傀儡のハンを擁立して実権を握っていた。ロシアの東洋学者ワシーリィ・バルトリドは西部地域のカザガン以降の時代を「アミール国の時代」と呼び、ハーンの権力の弱体化と遊牧勢力の台頭を指摘した。1357年/58年にカザガンは暗殺され、息子のアブドゥッラーフが跡を継ぐ。アブドゥッラーフはバヤン・クリを殺害してティムール・シャーを代わりのハンに立てたが、権限を超えた行為によってアミールの支持を失い、スルドゥズ部族のバヤンとバルラス部族のハージーによって地位を追われた。1360年代のウルス西部ではチャガタイ・アミールと呼ばれる地方勢力が割拠し、それぞれの本拠地を通る河川の流域を勢力圏としていた。
天山山脈西部からイリ川流域にかけての地域では1340年代後半にドゥア家のトゥグルク・ティムールがハンに擁立され、チャガタイ・ウルスから独立したモグーリスタン・ハン国が成立した。トゥグルク・ティムールは1360年と1361年の2度にわたってカザガンが暗殺された後のマー・ワラー・アンナフルに侵入し、一時的にチャガタイ・ハン国の再統一に成功する。1360年のマー・ワラー・アンナフル遠征の際、トゥグルク・ティムールはバルラス部族のティムールの帰順を受け入れ、翌1361年にティムールにバルラス部族の指揮を委ねた。
1305年から1306年にかけてアフガニスタンやマー・ワラー・アンナフル北東部で起きた武力衝突でチャガタイ家は勝利を収め、チャパルはやむなく降伏した。ドゥアはアルマリク近郊のクナース草原で大クリルタイを開催し、チャパルの廃位を宣言した。14世紀前半にドゥアの元でチャガタイ家は主権を回復し、ドゥアは実質的な「チャガタイ・ハン国」の創始者と見なされる。
また、ドゥアの統治下でチャガタイ・ウルスはアフガニスタン、インドに勢力を拡大した。1299年から1300年にかけて行われたインド遠征でチャガタイ軍はデリー近郊に進軍するが、ハルジー朝のスルターン・アラーウッディーン・ハルジー指揮下の軍隊に敗北した。1302年の冬にチャガタイ軍は再びデリーに進軍し、2か月にわたって交通路を封鎖した後に突然退却した。チャガタイ軍の不可解な退却に背景には、カイドゥ政権の崩壊と中央アジア方面の政変が存在していたと推測されている。1306年に派遣された将軍ケベクが指揮する遠征軍はムルターンを略奪するが、退却中にインダス河畔で襲撃を受けて壊滅した。