H “πρώτη μογγολική εισβολή στη Συρία αναχαιτίστηκε στο Αΐν-Τζαλούτ, όπου οι Μαμελούκοι, υπό τη διοίκηση του Κουτούζ και του Μπαϊμπάρς, νίκησαν και φόνευσαν τον Κιτμπούγκα, στρατηγό του Χουλεγκού. Ολόκληρη η Συρία μέχρι τον Ευφράτη επέστρεψε στην κυριαρχία των Μαμελούκων, ενώ οι Μογγόλοι, απασχολημένοι στα ανατολικά και στα καυκάσια σύνορα εναντίον των άλλων χανάτων που στράφηκαν εναντίον τους, αναγκάστηκαν να πάψουν σύντομα να σκέφτονται την εκδίκηση. Τον Σεπτέμβριο του 1281, ο Καλαούν έμαθε στη Δαμασκό από έναν Μογγόλο αιχμάλωτο ότι το στράτευμα που πλησίαζε αποτελούνταν από 80.000 άνδρες και ότι η εισβολή ήταν προγραμματισμένη για τον μήνα Οκτώβριο. Μέχρι τις 12 Οκτωβρίου όλοι οι Μαμελούκοι και οι σύμμαχοι γείτονες Βεδουίνοι ήταν έτοιμοι για τη μάχη.
Συνολικά πρέπει να ήταν 50.000. Οι Moγγόλοι συγκεντρώθηκαν στο Αλμπιστάν. Η δύναμή τους θεωρητικά μόνο τελούσε υπό τη διοίκηση του νεαρού Μένγκου Τέμουρ, αδελφού του Αμπάκα, ο οποίος του είχε εμπιστευτεί ως σύμβουλους, με την ουσιαστική όμως διοίκηση του στρατεύματος, τους πρεσβύτερους αξιωματικούς Τούκνα και Ντολομπάι. Ο ίδιος ο Αμπάκα δεν έλαβε μέρος στην εισβολή, παραμένοντας με δύναμη 3.000 ανδρών στο Αλ-Ράχμπα, δίπλα στον Ευφράτη, εν αναμονή της έκβασης της μάχης.
Η κύρια μογγολική δύναμη ανερχόταν σε τρία τουμέν, 30.000 άνδρες περίπου, αλλά σε αυτούς προστέθηκαν τα τμήματα των υποτελών Γεωργιανών, Σελτζουκιδών του Ρουμ, Αρμενίων, Φράγκων από την Κιλικία και τη Μικρά Αρμενία. Τους Γεωργιανούς και τους Αρμενίους διοικούσαν οι βασιλείς τους, ο Δημήτριος και ο Λέων, για να υπογραμμίσουν τη σπουδαιότητα των τμημάτων τους. Υπήρχαν ακόμα και μουσουλμάνοι μάχιμοι στις μογγολικές γραμμές, αποστάτες της μαμελουκικής πλευράς, πιθανώς προερχόμενοι από τα υποτελή κράτη της Τζαζίρα.
Το στράτευμα πρέπει να είχε ξεπεράσει σε αριθμό αυτό των Μαμελούκων, ακόμα κι αν ο υπολογισμός των 80.000 ανδρών θεωρηθεί υπερβολή, δεδομένης της δυσκολίας να βρεθούν και να συλλεχθούν προμήθειες για ένα σώμα τέτοιων διαστάσεων. Στην πραγματικότητα, η εκστρατεία δεν θα μπορούσε παρά να είναι σύντομη, δεδομένης της αδυναμίας της περιοχής να συντηρήσει τέτοιο όγκο στρατευμάτων, ενώ οι Μογγόλοι, αγνοώντας την επίθεση στα φρούρια ή στις οχυρωμένες πόλεις, κατευθύνθηκαν απευθείας εναντίον του μαμελουκικού στρατεύματος. Κατά την προέλασή τους πέρασαν από το Μαράς και το Αϊν Ταμπ, αλλά δεν μπήκαν ούτε στο Χαλέπι ούτε στη Χάμα.
Οι Μογγόλοι υπολόγισαν σωστά ότι αν κατέστρεφαν τον στρατό του εχθρού η υπόλοιπη χώρα θα περιερχόταν εύκολα στα χέρια τους, αλλά, από την άλλη πλευρά, αν έχαναν η παρουσία εχθρικών πόλεων πίσω τους θα καθιστούσε πιο σοβαρές τις απώλειές τους κατά την υποχώρηση. Το σχέδιό τους ήταν, συνεπώς, παρακινδυνευμένο. Ο Καλαούν σκέφτηκε καταρχάς να παρακολουθήσει την επίθεση κοντά στη Δαμασκό, ώστε να μπορέσει να χρησιμοποιήσει την ακρόπολη ως καταφύγιο σε περίπτωση ήττας. Αλλά του εναντιώθηκαν οι εμίρηδές του: δεν μπορούσαν να ανεχθούν την ιδέα να δουν ολόκληρη τη βόρεια Συρία να πέφτει στα χέρια των Μογγόλων.
Ο Καλαούν υπέκυψε μόνο όταν οι εμίρηδες απείλησαν να φύγουν χωρίς εκείνον, και ξεκίνησε για την Έμεσα (Χομς) με μεγάλη απροθυμία. Στο τέλος ο Καλαούν και ο στρατός του έλαβαν θέσεις στην πεδιάδα βόρεια της Έμεσας, όχι πολύ μακριά από τον τόπο όπου ο αυτοκράτορας Αυρηλιανός είχε αντιμετωπίσει τις δυνάμεις της Παλμύρας το 272. Ήταν 26 Οκτωβρίου 1281. Στο άκρο της δεξιάς πτέρυγας ο Καλαούν παρέταξε το ελαφρύ ιππικό των Βεδουίνων, περίπου 4.000 άνδρες με επικεφαλής τον Ίζα Μουτάνα. Δίπλα τους βρίσκονταν τα συριακά στρατεύματα της Χάμα και της Δαμασκού, με επικεφαλής τον Αλ-Μανσούρ, και το σώμα των Μαμελούκων, του οποίου ηγούνταν οι εμίρηδες Μπαϊσάρι, Αϊντέγκιν, Ταϊμπάρς, Αϊμπεγκ και Κουστόγκντι.
Το κέντρο απάρτιζαν δύο σώματα: η εμπροσθοφυλακή «τζάλις», με διοικητή τον Τουραντάι, που αποτελούνταν από επίλεκτους πολεμιστές, και πίσω από αυτήν 800 Μαμελούκοι άρχοντες και 4.000 «χάλκα» (σώματα μη Μαμελούκων έφιππων που λειτουργούσαν ως εφεδρείες). Στην αριστερή πτέρυγα ήταν τοποθετημένος ο αναξιόπιστος Σούνκουρ με τους συμμάχους του, ανάμεσα στους οποίους πολλοί πρώην πολεμιστές της φρουράς του Μπαϊμπάρς, προστατευμένοι από το άκρο της αριστερής πτέρυγας που το αποτελούσαν Τουρκομάνοι ιππείς.
Οι Μογγόλοι αναχώρησαν από τη Χάμα μεταξύ 28ης και 29ης Οκτωβρίου. Οι ανάγκες του ανεφοδιασμού τους απαιτούσαν να διασκορπιστούν σε μια τεράστια περιοχή, αλλά παρ’ όλα αυτά έφτασαν στην πεδιάδα της Έμεσας το πρωινό της 29ης Οκτωβρίου χωρισμένοι σε τρεις κύριους σχηματισμούς. Η δεξιά πτέρυγα, με επικεφαλής τον Αλίνακ, περιλάμβανε όλες τις επικουρικές δυνάμεις των Σελτζουκιδών, των Οϊράτ Μογγόλων και τις ομάδες των Αρμενίων και των Γεωργιανών με επικεφαλής τον Λέοντα και τον Δημήτριο, αλλά και τον Κάρα Μπούγκα (που ταυτίζεται με τον κυβερνήτη της Βαγδάτης).
Στο κέντρο βρίσκονταν οι κύριοι μογγολικοί σχηματισμοί, υπό τη διοίκηση του Τούκνα και του Ντολομπάι με τον Μένγκου Τίμουρ και στην αριστερή πτέρυγα ένα στρατιωτικό τμήμα πιθανώς πιο αδύναμο από τα άλλα δύο, με επικεφαλής τον Μάζουκ Άκα και τον Χιντούκουρ. Και ενώ οι Μαμελούκοι πέρασαν τη νύχτα στο πεδίο της μάχης, στην πεδιάδα βόρεια της Έμεσας, οι Μογγόλοι έφτασαν στο σημείο το πρωινό της 29ης Οκτωβρίου έχοντας ιππεύσει όλη τη νύχτα, συγκεντρώνοντας με δυσκολία τα διάσπαρτα στρατεύματά τους στο πεδίο της μάχης. Κατά πάσα πιθανότητα, η επικοινωνία μεταξύ των σχηματισμών που αναφέρθηκαν παραπάνω παρουσίαζε αδυναμίες, και φαίνεται ότι οι διοικητές κάθε πτέρυγας δεν είχαν ιδέα τι συνέβαινε στο υπόλοιπο πεδίο της μάχης, ένα τυπικό πρόβλημα διοίκησης όλων των στρατευμάτων πριν από τη μοντέρνα εποχή.
Αν και εμφανώς καταπονημένοι από την ίππευση, οι Μογγόλοι εξαπέλυσαν αμέσως επίθεση – πιο σωστά, την αρχή έκανε η δεξιά πτέρυγα, με επικεφαλής τον Αλίνακ, που επιτέθηκε στην αριστερή πτέρυγα του Σούνκουρ με εντυπωσιακά αποτελέσματα. Ολόκληρο το μέτωπο των Μαμελούκων στην αριστερή πτέρυγα διασπάστηκε, ίσως επειδή δεν ανέμενε να έρθει σε επαφή με τον εχθρό, και τράπηκε σε φυγή που οδήγησε αρκετούς Μαμελούκους μέχρι τη Δαμασκό, τη Γάζα, ακόμη και την Αίγυπτο, ενώ άλλοι εμίρηδες που γλίτωσαν από την καταδίωξη κατάφεραν να επιστρέψουν στο κέντρο.
Οι Μογγόλοι προσπάθησαν απλώς να καταδιώξουν τα στρατεύματα που υποχωρούσαν μπροστά τους, χωρίς να στρέφονται εναντίον του υπόλοιπου στρατού των Μαμελούκων, ιδιαίτερα εναντίον του απροστάτευτου κέντρου. Ολόκληρη η δεξιά πτέρυγα των Μoγγόλων με τα συμμαχικά τμήματα έφτασε στη λίμνη της Έμεσας, στα νότια της πόλης, όπου αναπαύτηκαν μετά την εξαντλητική ίππευση, βέβαιοι ότι οι σύντροφοί τους σύντομα θα τους προλάβαιναν. Η αριστερή πτέρυγα των Μογγόλων είχε πολύ λιγότερη τύχη.
Η επίθεσή της εναντίον της στρατιάς της Χάμα και της Δαμασκού απέτυχε, ενώ μερικά αποσπάσματα της εμπροσθοφυλακής που διοικούσε ο Τουραντάι, καθώς και μερικοί εμίρηδες της ηττημένης αριστερής πτέρυγας των Μαμελούκων που είχαν γλιτώσει από τους διώκτες τους πέρασαν στην αντεπίθεση. Όταν και οι Βεδουίνοι του Ίζα Μουτάνα εφόρμησαν στο άκρο των Μογγόλων, εκείνοι προσπάθησαν να τραπούν σε φυγή. Το μογγολικό κέντρο έμεινε ακάλυπτο λόγω του κακού συντονισμού με τις δύο πτέρυγες δεν είχε μπει ακόμη στη μάχη.
Όπως φαίνεται, στους καλύτερους χειρισμούς των Μαμελούκων κατά τη μάχη συνέβαλε και η τύχη, καθώς ο Μένγκου Τίμουρ είτε πληγώθηκε αμέσως είτε έχασε το μυαλό του κι έπαθε κρίση πανικού, προκαλώντας σύγχυση στο κέντρο των Μογγόλων. Από ό,τι φαίνεται, οι ενέργειες των Βεδουίνων -οι οποίοι μετά τη συντριβή της αριστερής πτέρυγας εφόρμησαν στα μετόπισθεν λεηλατώντας τα εφόδια των αντιπάλων τους- ανάγκασαν τους Μογγόλους να τραπούν σε φυγή. Κάποιοι πήγαν πίσω από τον Μενγκού Τίμουρ, άλλοι κατέβηκαν από τα άλογα έτοιμοι να πολεμήσουν μέχρι θανάτου.
Φαίνεται ότι ο Τούκνα και ο Ντολομπάι δεν είχαν καμιά δυνατότητα ή ικανότητα να επηρεάσουν την έκβαση της μάχης. Πριν πέσει το σκοτάδι, η συντριβή των Μογγόλων είχε πλέον ολοκληρωθεί, και οι Μαμελούκοι, εκτός από την προσωπική φρουρά του Καλαούν, άρχισαν την καταδίωξη. Στο μεταξύ, οι Μογγόλοι της δεξιάς πτέρυγας, που μετά την αρχική επιτυχία είχαν μείνει αμέτοχοι στα νότια της Έμεσας, μη βλέποντας το υπόλοιπο στράτευμα να φτάνει άρχισαν να υποπτεύονται ότι τα πράγματα δεν ήταν με το μέρος τους· έστειλαν ανιχνευτές που ανέφεραν ότι οι σύντροφοί τους είχαν συντριβεί.
Τότε ο Αλινάκ τους οδήγησε σε υποχώρηση προς τον Βορρά, κατά μήκος της διαδρομής που περνούσε ακριβώς δίπλα από τη θέση του Καλαούν, ο οποίος είχε μαζί του μια χιλιάδα άνδρες. Προνοητικός, ο σουλτάνος είχε διατάξει να μαζευτούν τα λάβαρα και να σωπάσουν τα τύμπανα. Οι Μογγόλοι πέρασαν από κοντά τους χωρίς να τους προσέξουν ή χωρίς να σκεφτούν να πολεμήσουν ξανά, χάνοντας έτσι την τελευταία ευκαιρία να καταφέρουν σημαντικό πλήγμα στους Μαμελούκους. Ο Καλαούν έδωσε τέλος στη μάχη με όχι ακριβώς ένδοξο τρόπο, σίγουρα όμως επωφελή για τον ίδιο.
Οι Μογγόλοι διασπάστηκαν σε μικρές ομάδες κατά τη φυγή τους, κι έτσι παρέμειναν εκτεθειμένοι απέναντι στους διώκτες τους, στις φρουρές των διαφόρων κάστρων και των οχυρωμένων θέσεων. Πολλοί πνίγηκαν στον ποταμό ή σκοτώθηκαν από τις φρουρές των Μαμελούκων της Αλ-Μπίρα και της Αλ-Ράχμπα. Όσοι πήραν τον δρόμο της ερήμου εξοντώθηκαν από τους Βεδουίνους ή πέθαναν από δίψα. Σημαντικές απώλειες είχαν επίσης και οι Αρμένιοι, που επιχείρησαν να δραπετεύσουν προς τα ανατολικά όρη. Οι φρουρές που βρίσκονταν στο διάβα τους τους προκάλεσαν σοβαρές ζημιές.
Η μογγολική εκστρατεία, όπως και εκείνη του 1260, τερματίστηκε με πλήρη αποτυχία, μόνο που αυτήν τη φορά δεν υπήρχε το πρόσχημα της αριθμητικής κατωτερότητας για να δικαιολογηθεί η ήττα. Με τη μάχη της Έμεσας απέτυχε η τελευταία σοβαρή απόπειρα από πλευράς των Μογγόλων να εξολοθρεύσουν το μουσουλμανικό βασίλειο των Μαμελούκων. Ο Αμπάκα, ανάστατος και εξοργισμένος από την είδηση της πανωλεθρίας, υποσχέθηκε να επιστρέψει τον επόμενο χρόνο, όμως τον πρόλαβε ο θάνατος το 1282.
Το επόμενο έτος ο διάδοχός του, ο Τέκουντερ, αντέστρεψε την πολιτική του απέναντι στους Μαμελούκους. Ασπάστηκε το Ισλάμ και συνήψε συμμαχία με τον σουλτάνο των Μαμελούκων.