旭烈兀生于1217年，是大蒙古国成吉思汗铁木真第四子拖雷的第六子[1] ，与后来的蒙古大汗蒙哥、阿里不哥（自称大汗）及元世祖忽必烈、是同母兄弟，均为唆鲁禾帖尼所生。[6] 细密画表现的旭烈兀喝茶图，现藏于大英博物馆
1235年，18岁的旭烈兀随堂兄拔都远征（参见长子西征）。1241年，他与速不台分兵五路，败匈牙利国王贝拉四世于嘟宁河（今多瑙河支流撒岳河，参见赛约河之战）[2] [9] 。这次西征对年轻的旭烈兀意义重大，使他积累了实践经验和政治资本。
自窝阔台汗死后，蒙古诸王公就处在权力的激烈争夺中。1248年窝阔台之子贵由死，旭烈兀联合拔都等人积极拥戴蒙哥，挫败了海迷失派系的阴谋，使蒙哥在1251年的忽里勒台上夺得大汗之位。在随后蒙哥打击窝阔台系势力中，旭烈兀受命监视持有异议的失烈门等窝阔台系宗王的动静。[2]
主词条：旭烈兀西征
蒙哥坐稳大汗之位后，便积极筹划进一步扩张，身为同母兄弟的忽必烈、旭烈兀都得到积极的培植。忽必烈负责征伐南宋事务，旭烈兀则成为西征大军的统帅，“到西方伊朗、叙利亚、密昔儿（埃及）、鲁木（罗姆苏丹国）、亚美尼亚诸地区去”[6] 。此议得到全体宗王的同意。据波斯史学家拉施特说，蒙哥从“旭烈兀的天性中看出了霸业的征候，并从他的作为中知道他的征服者的习惯”。[4] [10]
旭烈兀此行，首先要击灭位于里海以南、盘踞马拶答尔（今伊朗马赞德兰省）诸山城的的木剌夷国（亦思马因派穆斯林宗教国，其它伊斯兰教徒称他们为mulida，意即“异端者”）。这一派别是历史上有名的穆斯林“刺客派”，热衷于培养刺客刺杀敌对方的领导人。该派别在蒙古侵入波斯统治后便持续进行骚扰，且有刺杀蒙哥的企图，故而蒙哥此次特别授意旭烈兀攻击该国。[4] [10] [12] 旭烈兀西征示意图
1252年7月，乃蛮人怯的不花作为先锋，率1.2万人先行西征[13] ，于1253年3月渡过阿姆河，开始侵袭忽希思丹地区（今伊朗霍拉桑省南部），攻克数堡，但在以5000步骑攻担寒山要塞吉儿都怯堡（今伊朗Damghan城西[14] ）时遭遇阻扰，留其部将不里继续围困，自己则率兵攻掠附近城堡。旭烈兀闻讯，遂决意亲征。1253年10月19日，旭烈兀率主力出发，将封地交由次子术木忽儿管理。途经阿里麻里、河中等地，一路宴饮，至1255年9月方才抵达撒马尔罕。随后召集西亚诸国会师，于1256年1月1日渡过阿姆河，驻营于黍布儿罕草原。[15] [4] [16]