Mogolistan został jednak zjednoczony przez Tugłuka Temüra (1347–1363), który w roku 1359 i 1361 wyprawił się na Mawarannahr, chcąc zjednoczyć cały dawny chanat Czagataidów. Po jego wycofaniu się miejscowi koczownicy, z Timurem na czele, obalali jego władzę. Ostatnią próbę zjednoczenia państwa podjął syn Tugłuka Temüra, Ilias Chodża, który najechał Mawarannahr w roku 1365. Udało mu się pokonać Timura, został jednak odparty przez mieszkańców Samarkandy, a jego armię dosięgła zaraza. W roku 1370 Timur ostatecznie opanował Mawarananhr, obalając tym samym władzę Czagataidów na tym terenie, chociaż utrzymywał ich jako władców marionetkowych. Tym samym chanat ostatecznie rozpadł się na państwo Timura i nadal rządzony przez Czagataidów Mogolistan.
Chanowie 1227–1244/1245 – Czagataj 1244/1245–1246 – Kara Hülëgü 1246–1251 – Jisü Möngke 1251–1252 – Kara Hülëgü (ponownie) 1252–1260 – Organa-katun 1260–1266 – Ałgu 1266 – Mubarak Szah 1266–1271 – Barak 1271–1272 – Negübej 1272–1282 – Buka Temür ok. 1282–1307 – Duwa 1307–1308 – Könczek 1308–1309 – Taliku 1309–1320 – Esen Buka ok. 1320–1327 – Kebek 1327–1330 – Eldżigedej 1330–1331 – Döre Temür 1331–1334 Tarmaszirin 1334 – Buzan 1334–1338 Changshi ok.