ვახტანგს ოთხი ალალი და-ძმა ჰყავდა: დავითი, მანოელი, ლაშა და რუსუდანი. სხვა ქორწინებიდან კიდევ ჰყავდა დემეტრეს შვილები: ბაადური, იადგარი, ჯიგდა-ხათუნი და გიორგი – მომავალში გიორგი ბრწყინვალედ წოდებული. დემეტრე თავდადებულის მოწამებრივი აღსასრულის შემდეგ ვახტანგი მთიულეთში გახიზნეს და იქ იზრდებოდა. ამ დროს გაერთიანებული საქართველოს სამეფო ტახტზე ყაენის ბრძანებით დასვეს დავით ნარინის ძე – ვახტანგი, რომლის მოულოდნელი გარდაცვალების შემდეგ სამეფო ტახტი დაიკავა ვახტანგის უფროსმა ძმამ დავითმა. ეს პატივი ერგო 1291–1292 წლებში ქეღათუ-ყაენის მიერ რუმის (მცირე აზია) აჯანყების ჩასაქრობად მოწყობილ ლაშქრობაში მონაწილეობისა და იქ გამოჩენილი თავდადების გამო. ვახტანგი ერთგულად ამოუდგა ძმას გვერდით და ყოველმხრივ ცდილობდა შეემსუბუქებინა დავითისთვის მეფობის მძიმე ჯვარი.
დავითმა „წარავლინა ძმა თვსი უმრწემესი ვახტანგ ელჩად დიდისა ბათოს შვილისა“. ელჩობის მიზანი იყო ესარგებლა საქართველოს, ირანსა და მონღოლებს შორის არსებული მტრობით და მათი დაპირისპირების ფონზე როგორმე მოეწესრიგებინათ ქვეყნის შიდა და გარე პრობლემები.
1297 წელს დავით VIII ყაზან-ყაენმა ურდოში იხმო. ვაზირთა რჩევის მიუხედავად, მეფე არ ეახლა მას, აჯანყდა და მომხრე ფეოდალებთან ერთად მთიულეთში გამაგრდა. ყაზან-ყაენი შეეცადა დაზავებოდა დავით VIII-ს, მაგრამ უშედეგოდ. მაშინ ყაზანმა ჯარები გამოგზავნა ურჩი ვასალის დასამორჩილებლად. როდესაც ამ გზითაც ვერაფერს გახდა, 1299 წელს მეფედ დაამტკიცა დავით VIII-ის უმცროსი ძმა (შემდეგში გიორგი V ბრწყინვალე).
დავით VIII-ის მომხრე მსხვილ ფეოდალთა უმრავლესობა დარწმუნდა, რომ ბრძოლის გაგრძელება უაზრო იყო და ყაენს დამორჩილდა. დავითი მთიულეთიდან საქართველოს იმ მხარეებს არბევდა, რომლებიც ყაენის ხელისუფლებას ემორჩილებოდნენ, იმდენად ეჭვიანი გახდა, რომ თავისი უერთგულესი ძმა ვახტანგიც დააპატიმრებინა. ვახტანგმა მოახერხა ციხიდან გაქცევა, მივიდა იოანე ბურსელთან, რომელიც დავით მეფის განსაკუთრებული ნდობით სარგებლობდა და შესჩივლა: თუმცა ჩემი ძმისთვის „არარაბოროტი მიქმნიეს“, მაგრამ მაინც დამაპატიმრა, ახლაც გამოქცეული, „არა წავალ ურდოსა მტერთა მისთანა“. ამიტომ ჩემ ძმას, მეფეს „ჩემი შენსა მოსლვა“ აცნობე და მიშუამდგომლე, რომ „თუ ფიცით შემაჯერებს“, რომ „არა მავნოს და არა შემიპყრას“, ისევ მასთან მივალ და საცხოვრებლად „მცირე სარჩონიცა მომცესო“. დავითმა ყურად იღო ერთგული ფეოდალის რჩევა და ვახტანგი ფიცით შემოირიგა, მაგრამ ეს მშვიდობაც ხანმოკლე აღმოჩნდა და ვახტანგი იძულებული გახდა ყაზან–ყაენს ხლებოდა. მონღოლმა ყაენმა ვახტანგს „წარმოატანა ხუტლუშა ნოინი სპითა უძლიერესითა“.
1302 წელს უკვე ვახტანგ მესამეს „მოსცეს ყოველი საქართველო“. გაიხარა სრულიად საქართველომ „რამეთუ იყო ვახტანგ ყოვლითა სრულ, სარწმუნოებით მტკიცე, მშვიდ და მდაბალ, მყუდრო, მოწყალე, უშფოთველ, ყოვლითა კეთილითა სრულ და არავის მოშურნე“. მეფე ვახტანგი ყოველნაირად ცდილობდა ქვეყანაში არსებული უმძიმესი მდგომარეობის გამოსწორებას. თუმცა, მეტწილად საქართველოს გარეთ, მონღოლთა შორეულ ლაშქრობებში უხდებოდა იძულებით მონაწილეობა. ერთ-ერთი ბრძოლისას, როდესაც მონღოლთა მეწინავე ჯარი უკუიქცა, ვახტანგი მასთან მყოფი ქართველებით მტერს წინ აღუდგა, სასტიკად დაამარცხა და ციხე-ქალაქშიც პირველი შევიდა. ქართველთა სიჩაუქით აღტაცებულმა ყაენმა ქართველებს იერუსალიმში განსაკუთრებული უფლებები მიანიჭა. სწორედ იმ დროს შესწირა ვახტანგმა იერუსალიმის ჯვრის ქართველთა მონასტერს დიდი შესაწირავი. ვახტანგის ღვაწლით კიდევ უფრო გაძლიერდა იერუსალიმში ქართული მონასტრების ავტორიტეტი. იერუსალიმის ქართველ დედათა მონასტერში რიფსიმეს სახელით მონაზვნად აღიკვეცა ვახტანგის მეუღლეც. თუმცა ქართველ-მონღოლთა ეს „მეგობრობა“ მალე დასრულდა. მორიგი ასეთი ლაშქრობის დროს, გილანში, სადაც ჩვეულებრივ ქართველებიც მონაწილეობდნენ, მონღოლები დამარცხდნენ. ბრძოლაში დაიჭრა თვით მეფე ვახტანგიც და ამ ბრძოლას უამრავი ქართველიც შეეწირა.
ლაშქრობიდან სამშობლოში მობრუნებულ ვახტანგ მესამეს ნახჭევანთან წამოეწია საქართველოში წარმოგზავნილი მონღოლთა ნოინი. მას ჰქონდა ყაენის ბრძანება, რათა დაენგრიათ, აეოხრებინათ და აღეგავათ საქართველოს წმიდა სავანეები. ასევე მათი მოთხოვნით ქართველებს უარი უნდა ეთქვათ ქრისტიანობაზე და მუსლიმანობა მიეღოთ. ვახტანგისთვის ეს მიუღებელი იყო, ამიტომ მან მოატრიალა ჯარის ნარჩენები და უკან, ყაენთან გაბრუნება გადაწყვიტა, რათა სარწმუნოება და ქვეყანა დაეცვა. ისტორიამ შემოგვინახა მისი სიტყვები, რომლითაც თანამებრძოლებს მიმართა: „…წარვიდეთ ყაენს წინაშე და დავდვათ სული მისთვის, რომელმან დასდვა სული თვისი ჩუენთვის. პირველად ჩვენ მივსცნეთ თავნი ჩვენნი სიკუდილად, მერმე იყავნ ნება ღმრთისა. და მან დაიცვას სამწყსო თვისი“…
აი, აქ წყდება ისტორიის ჯაჭვი. ვახუშტი ბატონიშვილის „ქართლის ცხოვრება“ გვეუბნება, რომ “მოკლა ყაენმა ქრისტესათვის ტანჯვითა მეფე ვახტანგ“…
მეორე ვერსია ეკუთვნის ჟამთააღმწერელს, რომლის მიხედვით, ყაენს ფრიად გაკვირვებია ვახტანგის მიბრუნება, მოუსმინა მეფეს, "სიტყვითა ტკბილითა აღადგინა" და შეინანა და "წარმოვიდა ვახტანგ პატივცემული, მოვიდა მუნვე ნახჭევანს, შეედვა სალმობა მუცლისა და მოკუდა". ასეა თუ ისე, ნათელია მისი სარწმუნოებრივი ღვაწლი, რომელიც, ჟამთააღმწერელს თუ დავეყრდნობით, აღმსარებლურია, ხოლო თუ ვახუშტი ბატონიშვილს ვენდობით – მოწამებრივი. მეფე ვახტანგი "წარმოიყვანეს და დამარხეს დმანისს“… სავარაუდოდ დმანისის სიონის ტაძარში. ქართულმა ეკლესიამ წამებული მეფე წმინდანად შერაცხა.
დმანისში დამკვიდრებულა ვახტანგ მეფის შთამომავლობაც უფროსი ძის დემეტრეს და მისი ოჯახის სახით, რომლებიც დაკრძალულნი არიან იქვე.