1259年七月，蒙哥在合州钓鱼城战死后，以阿里不哥为代表的守旧派和以忽必烈为代表的“汉法”派，都积极活动起来，准备夺取汗位。
阿里不哥是拖雷的第七个儿子，蒙哥即汗位后，命阿里不哥留守都城和林。阿里不哥长期在蒙古本土，与外界接触不多，特别对汉地的政治、经济、文化了解甚少。后来，以他为中心，逐渐形成了一个墨守蒙古成规的保守集团，他们主张维持蒙古原来的统治方式，反对采用中原地区原有的封建统治方式。
忽必烈不仅为自己夺取政权奠定了政治基础，而且还奠定了物质基础。在他主持漠南汉地后，十分注意招抚流亡的人民，大搞屯田积粮，并采取整顿财政等措施。早在1252年，忽必烈就已在河南的唐、邓等州实行屯田，后来又在陕西凤翔等地屯田，这样就使他掌握了大量军粮。忽必烈又立钞提举司，印发纸钞。这一系列措施的实施，使忽必烈完全控制了蒙古国的财政大权。
1256年二月，忽必烈命刘秉忠在桓州（今内蒙古正蓝旗北）东北、滦河北岸的龙冈，营建宫室、房屋，三年后建成，称开平府。在这里聚集了忽必烈的一批重要谋士，成为忽必烈集团的根据地。
蒙哥死后，阿里不哥和他的支持者立即采取夺位措施。他命令脱里赤为断事官，占据燕京，号令各方面；又命令各地军队听从调度，由阿兰答儿纠集漠北各地军队，脱里赤纠集漠南各地军队，形成对开平的包围势态。阿里不哥企图先发制人，迫使忽必烈就范。
忽必烈这时还在围攻鄂州，蒙哥死讯传来后，他召集诸将、诸谋士研究蒙哥死后的形势和对付阿里不哥的策略。这时郝经提出了如下建议：一面遣军去迎接蒙哥的灵车，接收大汗的宝玺，一面赶快与南宋贾似道议和，签订密约，迅速撤军，派轻骑兵赶到燕京，防止阿里不哥的势力南下。忽必烈采纳了此计。1260年三月，忽必烈抵达开平，诸王合丹、阿只吉等率西道诸王，塔察儿等率东道诸王，会集开平。他们都是忽必烈的支持者。忽必烈废弃了贵族选汗的旧制，宣布即位，并定当年为中统元年，开始建元纪岁。
同年四月，阿里不哥也在和林召开忽里勒台，宣布为大汗。支持他的除阿兰答儿、脱里赤等外，还有窝阔台后王阿速带、玉龙答失、昔里吉，察哈台后王阿鲁忽，旭烈兀子出木哈赤等。
阿里不哥和忽必烈双方为争夺地盘开始了第一个回合的争斗。阿里不哥命霍鲁海、刘太平等去陕、甘地区任职，忽必烈则命廉希宪为京兆等路宣抚使。双方发生冲突，廉希宪擒霍鲁海，杀刘太平等，忽必烈控制了陕甘地区。阿里不哥又派遣阿兰答儿南下联合浑都海作乱。但两人均被忽必烈的军队所杀。
1260年冬，忽必烈决定亲征和林。阿里不哥闻讯后不敢抵抗，逃至谦谦州（今叶尼塞河上游南），忽必烈占领和林，命亦孙哥驻守，自回开平。1261年秋，阿里不哥至和林，伪装愿意归顺，却采取突然袭击的办法，占领和林，并南下骚扰，被忽必烈击败。由于阿里不哥多次战败，支持他的诸王纷纷向忽必烈投降，加上连年饥荒，阿里不哥不得不于1264年向忽必烈投降。经过四年的战争，阿里不哥的分裂势力终于被消灭，漠北和中原地区重新恢复统一。忽必烈战败阿里不哥后，取消和林为蒙古国的都城，改设宣慰司都元帅府。
忽必烈夺取汗位的胜利，从本质上来说是蒙古统治集团内部“汉法”派战胜了守旧派，这对于蒙古国最后完成封建化来说是有决定意义的。同时也说明了历史的规律是不可抗拒的，像阿里不哥那样坚持维护旧的统治方式，失败是注定了的；而忽必烈能够顺应历史发展，适应汉族地区生产力发展的需要，采用原有的封建统治方式，因而在历史上做出了自己的贡献。
