Şemseddin İsfahani'nin öldürülmesi üzerine onun tahakkümünden kurtulan nâib Celâleddin Karatay, şehzâdeler arasındaki bu sonuçsuz rekabeti bitirecek bir tedbir olarak, üç kardeşin bir arada tahta oturtulması için harekete geçti. Vezir İsfahanî’nin zulmünden dolayı taraftar toplamakta zorluk çekmeyen Kılıç Arslan’ın adamları, önce bu görüşü kabul etmelerine rağmen sonra vazgeçtiler. Sonunda iki kardeşin orduları Aksaray Hanı önünde karşılaştılar (14 Haziran 1249). Savaşı Keykâvus taraftarları kazandı ve Kılıç Arslan esir edildi. Devrin kaynaklarında anlatıldığına göre, iki kardeş karşılaşınca birbirlerine sarılıp ağladılar. Karatay bunun üzerine ortak hükümdarlık meselesini uygulamaya koyarak üç kardeşi birden tahta oturttu. Kendisi “Atabeg-i Rum” unvanıyla hepsinin atabeyi oldu.