После смерти Алгуя в 664/1265–1266 г. создалась иная обстановка. Весной 1266 г. на берегу Ангрена, по рассказу Джамала Карши, ханом Чагатайского улуса, без назначения со стороны великого хана, был провозглашен сын Кара-Хулагу и Оркына-хатун, Мубарак-шах. Царствование его было непродолжительным. Осенью того же года (данные источников о хронологии этих событий очень противоречивы) он потерпел поражение от правнука Чагатая, Барака, и вынужден был поступить к нему на службу в качестве начальника
При Хайду (1269–1301) государство среднеазиатских Чингизидов, как самостоятельная политическая единица, Получило свое окончательное оформление. Весной 1269 г. на берегу Таласа состоялся курултай, на котором было создано в Средней Азии полностью независимое от великого хана государство под владычеством Хайду. Пределы этого государства то расширялись, то сужались в зависимости от военных успехов или неудач. В последние годы правления Хайду оно включало в свой состав в северном Афганистане земли от Бадахшана до берегов Мургаба, на Сырдарье граница проходила северо-западнее Дженда и Узгенда. В Восточном Туркестане часть территории была утеряна, и она перешла во владение великого хана Хубилая. Судя по тому, что Чапар, старший сын Хайду и его преемник на среднеазиатском престоле, был провозглашен ханом на Эмиле, в коренных владениях своих предков, границы между Улусами Чагатая и Угедея не были четко установлены.
С Хайду, одним из самых выдающихся представителей рода Чингизидов, суровым воином и расчетливым политиком, связано следующее повествование. У него было двадцать четыре сына и несколько дочерей. Одну из дочерей звали по-монгольски Хутулун-Чаха, а по-тюркски — Ай-Ярук (Блеск Луны). Хайду любил ее больше всех своих детей, царевна отвечала отцу взаимностью и стремилась во всем походить на него. Привычки у нее были, как у юноши, сообщается в источнике. Ай-Ярук была женщиной-воином, лихой всадницей, принимала участие в походах и совершала ратные подвиги, пользовалась у отца большим уважением и была ему подмогой. «Не было в целом царстве ни юноши, ни витязя, кто мог бы ее побороть; побеждала она всех. Отец хотел выдать ее замуж, а она этого не желала, и сказала, что не выйдет замуж, пока не сыщется такой витязь, кто победил бы ее. <…> Да и не диво, — восклицает Марко Поло, — была она красиво сложена, высокая да плотная, чуть-чуть не великанша» (
Хайду умер в 1301 г. Останки хана перевезли в горный район на юго-западе современного Казахстана под названием Шонхорлык, что между реками Или и Чу, и там предали земле. В эту же местность переехала и Ай-Ярук. «Живет она там скромно, — говорится в источнике, — и охраняет заповедное место погребения отца» (
После смерти Хайду его сын и преемник Чапар был низложен Тувой, сыном Чагатаида Барак-хана, и верховная власть в Средней Азии, Семиречье и Восточном Туркестане от потомков Угедея снова перешла к потомкам Чагатая.
Таким образом, начало XIV в. совпало с началом возрождения значения рода Чагатая в собственном улусе, а заодно и решительным изменением курса политики улусными правителями в среднеазиатских владениях монголов.