Первой целью Хулагу был главный оплот ассасинов в Персии. Если не разделаться с их сектой, невозможно было установить прочное правительство и навести порядок, к тому же они нанесли особое оскорбление монголам убийством Чагатая, второго сына Чингисхана. Следующей целью был Багдад, а оттуда монгольская армия намеревалась идти в Сирию. Все было тщательно спланировано. Дороги через Туркестан и Персию починили, построили мосты через реки. У населения реквизировали повозки, чтобы доставить из Китая осадные машины. Пастбища освободили от стад, чтобы монгольским лошадям хватало травы. С Хулагу ехали Докуз-хатун, две другие жены и двое старших сыновей. Дом Чагатая представлял его внук Негудер. Бату прислал из Золотой Орды трех племянников, которые прибыли с западного берега Каспийского моря и присоединились к армии в Персии. Все племена монгольской конфедерации предоставили пятую часть своих боеспособных мужчин, также в состав войска вошла тысяча китайских лучников, умеющих стрелять подожженными стрелами. Еще почти за три года до того, чтобы подготовить путь, монголы выслали армию под началом самого доверенного полководца Хулагу, несторианина Китбуки, наймана по рождению, о котором говорили, что он происходит от трех волхвов с Востока. Китбука установил власть монголов над главными городами Иранского нагорья и захватил несколько второстепенных твердынь ассасинов перед прибытием Хулагу.
Глава ассасинов Рукн ад-Дин Хуршах напрасно пытался отвратить опасность дипломатическими интригами и уловками. Хулагу вошел в Персию, медленно и непреклонно продвигался мимо Демавенда и Аббасабада в долину ассасинов. Когда монгольские полчища подошли к Аламуту и осадили цитадель, Рукн ад-Дин сдался. В декабре он лично явился в палатку Хулагу и покорился ему. Комендант крепости отказался подчиниться его приказу и сдать ее, но через несколько дней крепость взяли приступом. Хулагу обещал сохранить жизнь Рукн ад-Дину, но тот просил, чтобы его послали в Каракорум, рассчитывая добиться более выгодных условий от великого хана Мункэ. Но Мункэ отказался его принять и сказал, что он только зря утомил добрых коней ради такой бессмысленной поездки. Две крепости ассасинов пока еще не сдались монголам — Гирдкух и Лембесер. Рукн ад-Дину велели идти обратно и заставить их сдаться. По дороге его убила собственная свита. В то же время из Монголии к Хулагу отправился приказ стереть секту с лица земли. Нескольких родственников главы ассасинов послали к дочери Чагатая Салган-хатун, чтобы она могла лично отомстить за смерть отца. Тысячи других собрали под предлогом переписи и перебили. К концу 1257 года лишь немногие беглецы прятались в иранских горах. Сирийские ассасины пока еще находились вне досягаемости монголов, но они предвидели, что их ждет.
В Аламуте ассасины владели огромной библиотекой с трудами по философии и оккультным наукам. Осмотреть ее Хулагу послал высокопоставленного мусульманина, служившего при его дворе, Ата-Малика Джувейни. Джувени сохранил найденные экземпляры Корана и книги, представлявшие научную и историческую ценность, а еретические исмаилитские сочинения приказал сжечь. По странному совпадению, примерно в то же время из-за удара молнии случился большой пожар в городе Медина, от которого погибла тамошняя библиотека, величайшее собрание трудов по ортодоксальному исламскому богословию.
Уничтожив ассасинов в Персии, Хулагу и монгольские армии двинулись на главное средоточие ортодоксального ислама — Багдад. Халиф аль-Мустасим, тридцать седьмой правитель из династии Аббасидов и сын халифа аль-Мустансира от эфиопской рабыни, надеялся возродить могущество и славу своего престола. После упадка хорезмийцев халифат сохранял независимость, а соперничество между Каиром и Дамаском позволило халифу взять на себя роль арбитра ислама. Ал-Мустасим окружил себя пышностью и церемонностью, но был человеком слабым и глупым, которого интересовали одни развлечения. Его двор раздирала вражда между визирем, шиитом Мувайяд ад-Дином и секретарем халифа, суннитом Айбеком, который пользовался поддержкой наследника трона. Багдад был основательно укреплен, и халиф мог созвать большую армию. Одной конницы у него было 120 тысяч человек. Но она держалась на военных бенефициях, а аль-Мустасим не мог доверять своим вассалам. Поэтому он последовал совету визиря, сократил армию и отдал сэкономленные таким образом деньги монголам в качестве добровольной дани, рассчитывая, что теперь они его не тронут. Эта политика умиротворения могла бы дать свои результаты, если бы ее проводили последовательно. Но когда Хулагу в ответ потребовал себе прав сюзерена, в тот момент возобладало влияние Айбека, и халиф высокомерно отверг это притязание.