塞爾柱帝國最後一位蘇丹圖格里爾三世在1194年去世[20],魯姆塞爾柱人成為王朝的唯一統治者。凱霍斯魯一世在1205年奪回十字軍控制的科尼亞[21]。在凱霍斯魯一世及其繼承者凱考斯一世、凱庫巴德一世統治下,塞爾柱的勢力在安那托利亞達致極盛。凱霍斯魯一世最大的成就是在1207年奪取地中海海岸的安塔利亞[22],他的兒子凱考斯一世則在1214年攻克錫諾普[23],特拉布宗帝國臣服[24]。他又陷落了西西利亞亞美尼亞王國(Armenian Kingdom of Cilicia),但在1218年被迫將阿勒頗交給埃及的卡米勒(Al-Kamil)[25]。凱庫巴德一世繼續在1221年至1225年攻略地中海沿岸。1220年代,他派遣遠征軍渡過黑海到克里米亞[26]。在東面,他擊敗門居切克,開始向阿爾圖格施壓。
凱霍斯魯二世攻克迪亞巴克爾附近的地區,他在1239年須面對頗有聲望的傳道者巴巴·伊沙克領導的暴動[27]。三年後,暴動被壓制[28],但蘇丹國喪失了在克里米亞的立足點,蘇丹國及其軍隊被削弱。在這種情況下,他還要應付更為危險的威脅,那就是正在擴張的蒙古人。蒙古帝國的軍隊在1242年攻佔埃爾祖魯姆[29]。1243年,凱霍斯魯二世在克塞山戰役(Battle of Köse Dağ,克塞山位於錫瓦斯與埃爾津詹之間)敗予蒙古的拜住(Baiju)[30]。此後,塞爾柱人只得順從蒙古人,並逐漸淪為蒙古人的附庸。凱霍斯魯二世兵敗後逃到安塔利亞,在1246年逝世,凱霍斯魯二世之死開啟了三分局面[31]。