В это же время армия самого Малик-Шаха наносила тяжелые удары войскам Фатимидов в Сирии и Палестине. В течение нескольких лет исмаилитские халифы потеряли здесь почти все территории, за исключением нескольких приморских городов; тогда же в руки сельджуков перешел и священный город Иерусалим. В 1084 году Малик-Шах захватывает и Антиохию – последний византийский анклав в этой части мира. Завоевание Антиохии было последним крупным военным деянием Малик-Шаха. В истории остались его слова, сказанные на могиле Альп-Арслана после взятия Антиохии: «Прими от меня, отец мой, добрую весть, ибо сын твой, которого ты оставил юношей, распространил границы твоего государства до крайних пределов мира». В свете тюркской географии того времени, считавшей Средиземное море западным краем света, он, в общем, не особенно погрешил против истины. Сельджукская империя Малик-Шаха стала крупнейшим государством мира, простиравшимся от Босфора до границ Китая и Индии. Но в этих ее гигантских размерах уже скрывались зародыши скорого и полного распада.
Еще при жизни Малик-Шаха Сельджукская держава, фактически, не представляла собой единого целого. Тот же Румский султанат лишь чисто номинально считался частью империи: сам титул султана, принятый малоазийскими правителями, говорит о том, что они явно считали себя равными верховному вождю сельджуков. Вскоре такой же султанат возник и на восточных границах империи – центробежные тенденции в гигантском, но рыхлом и аморфном государстве стремительно набирали силу. Пока был жив Малик-Шах, его авторитет старшего в роду еще позволял как-то сдерживать стихию разрушения. Но его смерть, последовавшая в 1092 году, стала настоящим детонатором взрыва, разорвавшего могучую державу сельджуков на десятки, если не на сотни, частей. Сын Малик-Шаха, Баркаярук, хотя и сохранил титул султана, но реально контролировал только Багдад и его окрестности. Остальные территории были поделены между сыновьями, родными и двоюродными братьями, да и более дальними родственниками последнего