I. Gıyasettin Keyhüsrev, meliklik döneminde idaresi altındaki uç bölgesinde oturan Türkmenler ve ağabeyleri Muhyiddin Mesut ve Kutbüddin Melikşah ile birlikte 1189 yılında Bizans İmparatorluğu’na, 1190’da Alman İmparatoru Friedrich Barbarossa kumandasındaki Haçlı ordularına ağır kayıplar verdirdi.

Ancak bir zaman sonra kardeşler arasında saltanat mücadelesi başladı. Sivas Meliki Kutbüddin Melikşah başşehir Konya’ya gelip babasına kendisini zorla veliaht ilân ettirdi. Bunun üzerine Sultan Kılıçarslan, Uluborlu’ya Gıyasettin Keyhüsrev’in yanına giderek onu veliaht ilân etti ve onunla birlikte Konya’ya yürüyüp şehre hâkim oldu. Gıyasettin Keyhüsrev ile beraber Kutbüddin Melikşah’ın idaresindeki Aksaray’ı kuşattığı sırada hastalandı ve Konya’ya götürülürken hayatını kaybetti.

İznik Bizans İmparatoru Laskaris, Selçukluların Anadolu’ya hâkim bir duruma geçmelerini hoş karşılamıyordu. Bu sebeple İstanbul Latin İmparatoru Henri ile bir antlaşma yaptı. İznik tahtını ele geçirmek isteyen III. Aleksios da onu Laskaris’e karşı tahrik etti. Gıyasettin Keyhüsrev beraberinde III. Aleksios olduğu halde I. Laskaris’e karşı harekete geçti. Denizli-Lâdik arasındaki Antiochia şehricivarında yapılan savaşta Selçuklu ordusu galip durumda iken askerler yağmaya girişti. Bu sırada Sultan, çevresinde kimsenin kalmadığını gören bir Rum askeri tarafından şehit edildi. Bunun üzerine paniğe kapılan Selçuklu askerleri geri çekilmeye başladı. Haziran 1211 yılında yapılan savaşta Bizans ordusu da çok ağır kayıplar verdi.

Geçici olarak Alaşehir’e gömülen Sultanın cesedi, daha sonra 1211 Haziran sonu Konya’ya götürülüp Alâaddin Camisi yanındaki Sultanlar Türbesi’ne defnedildi.