Tuğrul Bey 1063 yılında ölünce kardeşi Çağrı Bey'in oğlu Alparslan tahta geçti. Alparslan Büyük Selçuklu topraklarını daha da genişletti. 1071'de Malazgirt Savaşı'nda Bizans İmparatoru Romen Diyojen'i yenerek tutsak aldı. Malazgirt zaferinin asıl önemi, Anadolu'yu Türklere açmış olmasından gelir. Anadolu içlerine akınlarını sürdüren Büyük Selçuklu komutanları yeni topraklar ele geçirdiler ve bağımsız yeni devletler kurdular.

Alparslan 1072'de ölünce Büyük Selçuklu Devleti’nin başına oğlu Melikşah geçti. 1072-1092 arasında hüküm süren Melikşah dönemi, Büyük Selçuklu Devleti’nin en parlak dönemi oldu.

Süleyman Şah komutasında Anadolu'yu fetheden Türk ordusu 1077'de tarihi Hıristiyan şehirlerinden İznik'i alarak Marmara Denizi, 1081'de İzmir'in fethiyle Ege, 1084'te Sinop'u fethiyle Karadeniz kıyılarına ulaştı. Ocak 1085'te Antakya ve 28 Şubat 1087'de Urfa ele geçirildi.

Diğer bölgelerde de seri fetihler devam etti. 1071'de Selçuklu komutanı Atsız Bey Suriye, Lübnan, Kudüs ve Filistin'i fethetti. Ekim 1074'te Akka'yı, 10 Haziran 1076'da bölgenin merkezi Şam'ı Türk topraklarına kattı. 1076'da Kahire'yı başarısız kuşatma girişiminde bulundu.

Artuk Bey ise Ocak 1077'de Lahsa, Katif, Kuveyt ve Bahreyn'i aldı. Haziran 1087'de Lübnan'da Sayda zaptedildi.

1070-1072 arasında geçici olarak Selçukluların eline geçen Hicaz 1080'den sonra kalıcı olarak Türk topraklarına katıldı ve Kızıldeniz'e çıkıldı. 1092'de Yemen, Aden ve Lahec'in fethiyle Hint Okyanusu'na ulaşıldı.

Doğuda ise 1074'te Semerkant fethedilerek Batı Karahanlı Devleti, 1089'da Kaşgar fethedilerek Doğu Karahanlı Devleti Selçuklu tâbiyetine alındı.

Selçukluların saldırılarına maruz kalan Bizans İmparatorluğu özellikle Komnenos Hanedanını hüküm sürdüğü 1081-1185 yılları arasında Malazgirt Savaşı'nın yarattığı bozgun durumunu durdurmuş ve Komnenos Restorasyonu diye adlandırılan dönemde Selçuklu yayılması engellenmiş ve geriletilmiştir. Bunda Anadolu'da Haçlı Seferlerinin yarattığı yeni güç dengesi ve özellikle II. Yannis Komnenos'nun başarılı diplomasisinin de büyük payı vardır.

Melikşah Büyük Selçuklu Devletinin en parlak döneminin yaşandığı zamandır. Bu önemli devlet adamının 37 yaşındayken 1092 yılında bir saray entrikası neticesinde öldürülmesi Ortadoğu tarihinin yazgısını değiştirebilecek nitelikte bir olaydır. Nitekim dört yıl sonra Andolu ve Suriye üzerinden Kudüs'e yönlenen I. Haçlı Seferi karşısında derli toplu bir güç bulamadığından başarıya ulaşmı ve iki yüzyıl sürecek Müslüman-Haçlı mücadelesi başlamıştır.
__________________