阿里不哥固然被打败了，但忽必烈还要应对中原汉族军阀李璟的兵变。李璟原是成吉思汗南侵时，农夫叛逆将领李全之子。李全厥后率叛逆兵投降了蒙古，在攻南宋时战死。其子李璟秉承益都行省职，成为山东军阀，臣服蒙古。忽必烈继王位后，李璟暗中招兵买马，囤积军粮，赶制兵器，筹办谋反。当忽必烈同阿里不哥内部相争的时候，李璟抓紧了兵变的法度，后被人发觉，告密忽必烈。当时，忽必烈正同阿里不哥打得难明难分，有力兼顾，便采纳重金拉拢的体例，稳住李璟，并授予高爵，以调换火线的临时安宁。
公元1267年，忽必烈以南宋当局截留信使为借口，命阿术为主帅，举兵大范围打击南宋。他采纳南宋降将刘整的建议，集合上风兵力，打击江、汉之间的军事重镇襄、樊两城。公元1271年农历蒲月，又令四川等地军队水陆并进，包抄襄樊。襄樊两城军民奋勇抵当，对峙固城战役达五年之久。忽必烈久攻不下，便采纳张弘范之计，先堵截襄、樊两城水上联络，又集合力量先攻陷樊城。襄城守将见局势已去，便投降了忽必烈。
汉儒刘秉忠曾对忽必烈提出了“以顿时获得天下，不成以顿时治天下”的大题目，并以历代封建统治的经历，阐发此中的短长。他还进一步阐述旧轨制形成的弊害，主张建朝省、立法度、定官职、饬赋税，采取汉法，这对忽必烈思惟认识的窜改具有极大的影响。
公元1260年农历三月一日，忽必烈达到开平，在众将领和部分蒙古贵族的帮忙下，抢先宣布登上了王位。
1251年农历六月，忽必烈之兄蒙哥担当汗位。为了把权力确保在拖雷系家属手中，蒙哥即位以后，就将漠南汉地军国庶事全数拜托给忽必烈掌管。次年，忽必烈又获得关中地区作封地。
忽必烈同一天下，不但表示了他出色的军事才气，同时表白了他有一套经略中原的政治战略。早在公元1271年农历十一月，他就公开宣布拔除大蒙古国号，取《易经》中“乾元”之义，定国号为“大元”，并且完整采纳了中原历代帝王统治中国的构造情势，从而包管了同一天下战役的最后胜利。跟着南宋的灭亡，一个范围空前、天下一统的封建王朝又呈现在天下的东方，中原数百年的混乱今后结束。
但是，忽必烈并没有放弃节制中原汉地的大志。厥后，蒙哥因塔察儿军事得胜，又命忽必烈重新征宋。在征宋的过程中，忽必烈又重新把大权节制在本身的手中。
忽必烈思考再三，决定持续率兵强渡长江，把宋军守城鄂州团团围住。但因为城内宋军的冒死抵当，蒙军久攻不下。这时，忽必烈又接到老婆来信，奉告他其弟阿里不哥正在抓紧策划，筹办担当王位，请他务必北返。忽必烈这才放弃攻宋，清算内哄，以防腹背受敌。他同宋军让步媾和，以江、淮一带为中登时带，然后带领雄师开端向北回撤。
因为蒙古军进入中原之初，停止了赤裸裸的直接劫掠，忽必烈所掌管的漠南地区已是一片萧瑟之地。窝阔台即位以后，情势稍有窜改，他任用耶律楚材停止鼎新，其主旨是以中原地区行之已久的赋税体例来代替旧的蒙古贵族杀掠式的和无穷制的讨取，以便保持在汉地的统治。但是，新政实施不久，因为遭到蒙古贵族的狠恶反对，耶律楚材的鼎新以失利告终。到蒙哥即位前夕，汉地不治的环境更加严峻。即位伊始，蒙哥很有肃除积弊之势，但是因为蒙哥一系列的交战，这些办法很快就崩溃了。并且群众承担越来越重，为了回避债务催逼，人们纷繁流亡，地盘大量荒凉。