Od kwietnia do grudnia roku 1256 Hulagu zdobywał kolejne ośrodki nizarytów, z ich najważniejszą twierdzą Alamut włącznie, tak że ich państwo przestało istnieć.
Hulagu skierował się następnie do Azerbejdżanu, który w przyszłości miał stać się centrum państwa Ilchanidów, podczas gdy jego podwładny, Bajdżu, w tym samym czasie stłumił rebelię anatolijskich Seldżuków. Przez niemal cały rok 1257 Hulagu prowadził również rozmowy z kalifem, któremu wyrzucał niestawienie się na jego wezwanie. Negocjacje te nie doprowadziły do niczego – kalif Al-Mustasim, który chyba sądził, że Mongołowie nie ważą się targnąć na duchowego przywódcę islamu, pysznił się swoją wyższością wobec Hulagu i na historycznych przykładach udowadniał mu, że każdego kto walczył z Abbasydami spotykała klęska. Ten wywód obalił jednak przed chanem Nasir al-Din Tusi, perski uczony, który poddał się wraz z asasynami. Zachęcony do ataku, w końcu roku 1257 mongolski wódz przybył pod Bagdad i 29 stycznia 1258 roku rozpoczął szturm na miasto. Już 10 lutego kalif został zmuszony do poddania się i wkrótce Hulagu kazał go zamordować, podobnie jak większość mieszkańców jego stolicy, która została niemal zrównana z ziemią.