西路军由云南王也先帖木儿率领，下高原，从克什米尔向西，走瓦罕走廊，突然进入伊尔汗国。事实上伊儿汗国表面上仍然服从元廷，可忽必烈还是决心对其用兵。
不然，无法真正一统大蒙古国。
除了更遥远的钦察汗国（金帐汗国），三大汗国都遭遇到元军的兵锋。
在古代，准备一场大战需要很长时间。三大汗国被忽必烈的战略欺骗迷惑，根本没有准备。等到收到忽必烈西征的消息，无不大惊失色。
海都等汗王们一边派出信使拿着令箭去各地调遣兵力，一边匆匆忙忙的组织兵马，抵抗元军。
可是，终究是迟了一些。
等到元军从吐蕃俯冲而来，他们的兵力还没来得及调集到一起，防御准备也很不充分。而元军所然远道而来，可却是有备而来。
首先东路军的安西王安难答所部十万人，于三月上旬来到帕坚古山，海都匆匆组织了三四万汗庭骑兵，亲自赶来阻击。
安难答根据忽必烈授予的军略，首先以一万日军和一万汉军步兵邀战，吸引求胜心切的海都进攻。
海都见到阿难答竟然以步兵进攻，认为机会难得，立刻派一万骑兵攻击。
然而，这就是一个陷阱。
等到海都的骑兵进攻，隐藏在元军军中的火器突然发射。元军的火器无论威力还是射程和可靠性，和唐军火器都不可同日而语，差了一大截。
可是突然作为一个杀手锏对付海都，却足以能让海都吃个大亏。
两万装备劣质火器的汉军一起发射，巨大的爆炸声和密集的弹雨，顿时让海都的一万骑兵伤亡惨重，尤其是战马受到了惊吓。
海都所部仓促应战，本来就士气不高，突然被这么犀利的火器狠狠当头一击，顿时慌了。
而早就准备好的几万元军骑兵，乘机发起了全线攻击。
海都汗大败，所部被杀的，投降的超过三万人，他本人仅率数千骑兵西逃。
阿难答一路追击，一直追到窝阔台汗国的首都也迷里城，用火炮轰开也迷里城，将海都汗的家属全部擒获。
三月下旬，海都召集了五万骑兵，要夺回也迷理城。阿难答将擒获的海都家属和官员推到城头示众，然后公布忽必烈圣旨，宣布海都被叛逆，再用火炮凭城轰击，最后出动骑兵反攻。
海都所部看到人质，听到圣旨，又被火器惊吓，军心涣散之下再次大败。但海都跑路的本事不差，他率领上万骑兵，惶惶逃往察合台汗国。