هولاگو زيربار اين تكليف كه بوى نفاق از آن مىآمد نرفت و از كرمانشاه گذشته داخل عراق گرديد . موقعى كه هولاگو بدار الخلافه نزديك شد سونجاق و بايجو نيز بحدود بغداد رسيده و پس از شكست دادن طليعهء قشون خليفه از دجله گذشته بودند و كيتوبوقا نيز بلاد لرستان را گشوده و از جانب جنوب بعراق وارد شده بود . اين سه سردار از اواسط محرّم 656 دار الخلافه را در محاصره گرفتند و از اطراف بريختن سنگ و آتش و نفط بر آن پرداختند . مستعصم روز يكشنبه 4 صفر 656 با سه پسر خود و سه هزار نفر از سادات ائمه و قضاة و اكابر و اعيان بغداد از شهر خارج شده به خدمت هولاگو رسيد و هولاگو به ظاهر با او به نرمى سخن گفت و خليفه را امر داد تا بقيّة السيف مردم دار الخلافه را از استعمال اسلحه و جهاد با تاتار بازدارد . خليفه نيز چنين كرد و مردم دست از جهاد برداشتند و هولاگو ايشانرا ببهانهء سرشمارى بخارج بغداد كوچانده همگى را كشت و حكم داد كه از چهارم صفر بغداد را غارت كنند و در نهم صفر ببغداد وارد شد و مستعصم بدست خويش كليد خزائن پانصد سالهء اجدادى را در كف او نهاد و دفاين خويش را به او نمود . در هجوم مغول ببغداد بيشتر ابنيه و عمارات آن از قبيل مقابر خلفا و مشهد امام موسى كاظم خراب گرديد و خلق بسيار بقتل رسيدند . عاقبت بعد از يك هفته هولاگو امر داد كه از قتل و غارت آن شهر دست برداشتند و چون هواى آن بد بود روز 24 صفر از بغداد خارج شد و مستعصم را بحضور طلبيد و او را در همان روز با پسر بزرگش ابو بكر بقتل رساند و پسر ميانهء او را نيز چند روز بعد كشتند و از بنى عبّاس بر هركس دست يافتند بقتل آوردند مگر پسر كوچكتر خليفه مباركشاه كه او را هولاگو بزوجهء خويش بخشيد و زوجهء هولاگو او را بخواجه نصير الدّين سپرد و خانمى مغولى به او دادند و به اين ترتيب دولت پانصد و بيست و پنج سالهء عباسى برافتاد و دستگاه خلافت بكلّى از ميان رفت . عدد مقتولين بغداد را بالغ بر 000 ، 800 نفر