Ради спасения единства государства Улугбек был вынужден выступить против мятежного сына, оставив Абдулазиза, второго сына своим наместником в Самарканде, чем вызвал большое недовольство в городе. В это время столице Мавераннахра угрожал Султан Абу Сейид, один из внуков Мираншаха. Улугбеку, разбившему лагерь на Амударье против войск Абдуллатифа, пришлось вернуться в Самарканд. Ему удалось восстановить спокойствие в городе, заставив Абу Сейида отступить в степь. Затем он снова двинулся на Абдуллатифа, назначив наместником города Мираншаха Каучина.

Войско Абдуллатифа за это время успело переправиться через Амударью, захватить Термез и придвинуться к Самарканду. Ставка Абдуллатифа была в Кеше. В октябре 1449 года в окрестностях Самарканда вблизи селения Димишк произошло сражение между отцом и сыном. Войско Улугбека было разбито. Улугбек в надежде найти убежище отступил в Самаркандскую цитадель, но Мираншах Каучин запер перед ним ворота. Покинутый гвардией, лишенный возможности попасть в Самарканд, Улугбек вместе с Абдулазизом и несколькими нукерами отступил дальше на север — в Шахрухию, но и здесь его не впустили в крепость. Правителю Мавераннахра не оставалось ничего другого, как сдаться на милость Абдуллатифа. Устроив над побежденным государем тайный суд, сын организовал убийство отца 27 октября 1449 года.

Так трагично закончился жизненный путь Улугбека, правившего Мавераннахром в течение сорока лет. Несмотря на сложнейшую политическую обстановку, Улугбеку не только удалось сохранить единство государства, но и укрепить его, способствуя социально-экономическому и культурному развитию Мавераннахра.