兀军分为三路，开始进攻。进至额弗刺特河时，叙利亚王纳昔儿大震，立即召集诸大臣和将领议战策，因意见分岐，致军心涣散，乱作一团。 纳昔儿王派人赴开罗，求救于埃及王。埃及内乱，无暇援助。这时，旭烈兀已攻下额弗刺特河畔的毕莱特。 接著，强攻在额弗剌特河岸上的9个堡垒。继向阿勒颇城挺进。元世祖中统元年正月二十四日，开始攻阿勒颇城。 经过7天的连续进攻，克城。旭烈兀军从阿勒颇城逼进叙利亚首都大马士革。 纳昔儿王得悉阿勒颇城失守后，离开大马士革逃走。大马士革城民迎接旭烈兀军。 三月初一，怯的不花率领部抵达，宣布安民教令，不许侵害生命财产。 三月二十一日夜，怯的不花军围攻大马士革子城，经过激战，至四月初六子城守军投降。 旭烈兀全部占领叙利亚国。之后，继续进攻小亚细亚，又击败巴尔干诸国之联军。 旭烈兀又命郭侃渡海，陷富浪国，使地中海诸国，大为震动。 东罗马朝廷和西欧之耶稣教国家，亦纷纷派来使者，与旭烈兀联络，欲与联盟，共讨回教国家。 旭烈兀进至亚洲西南端之地后，准备进攻埃及。此时，蒙哥大汗去世，旭烈兀命怯的不花，镇守叙利亚，自率部东归。 蒙古军第三次西征至此结束。