Möngke osallistui Euroopan valloitussotaan vuosina 1236–1242, Kiovan tuhoamiseen vuonna 1240 ja Unkarin valloitukseen vuonna 1241-1242. Möngke palasi kotiin kesällä 1241, ennen hyökkäyksen päättymistä.
Kolmannen suurkaani Güyükin kuoltua Möngken suku joutui kamppailemaan vallasta toisen sukuhaaran kanssa. Sen johtaja Batu-kaani liittoutui Toluin lesken Sorghaghtani Bekin kanssa ja pyrki syrjäyttämään sijaishallitsijattaren, Ögödein lesken Ogul Gaimišin. Hän yritti järjestää suurkaania valitsevan kurultai-kokouksen Siperiassa, mutta asiaa vastustettiin, koska kokous ei ollut Mongolian maaperällä. Batu ei piitannut kritiikistä, jolloin hänen veljensä Berke-kaani kokosi Mongoliaan kurultain, joka valitsi Möngken suurkaaniksi vuonna 1251.
Kaanina Möngke näytti suhtautuvan vakavammin Tšingis-kaanin antamaan maailmanvalloitustehtävään kuin Güyük. Hän keskittyi enemmän Kiinan valtaamiseen ja valtasi Yunnanin vuonna 1254 sekä tunkeutui Indokiinaan, mikä mahdollisti mongolihyökkäyksen pohjoisesta, lännestä ja etelästä. Hän valloitti monia pohjoisen Kiinan linnoitettuja kaupunkeja. Hän lähetti myös veljensä Hülegü-kaanin Lähi-itään, jossa tämä hävitti Bagdadin vuonna 1275 aiheuttaen islamin kulta-ajan päättymisen ja laajensi mongolivaltakunnan Egyptin rajoille. Euroopan valloitus jäi tekemättä loppuun näiden kahden ensisijaisen valloitussodanvuoksi.
