此前，忽必烈曾因征战有功而深得蒙哥重用，授任“经略漠南”，漠南是指蒙古本土以南的地区，包括原金国及吐蕃大部分领土。
到任漠南后，忽必烈很快发现蒙古军的烧屠抢劫已经将中原的农耕土地完全破坏，膏腴之地变成了放牧的牧场，粮食产量急剧下降。没有中原大地供应的军需粮草，攻取富庶的南宋无疑成了天方夜谭。意识到这一点的忽必烈很快在汉地文人的建议下开始实行“一国两制”，在漠南推行汉化措施，恢复农耕生产，学习汉民族文化与制度，建立赋税徭役体系，训练汉族军队。
这一切都被中央蒙古本土贵族看在眼里，他们一致强烈反对忽必烈的做法，并不断在蒙哥面前弹劾忽必烈意图另起炉灶。蒙哥也起了疑心，以“钩考”为由派出特使调查忽必烈和他的手下。你不是学习汉人收税吗？那让我来看看你有没有截留本该上缴中央的税收。
派去的特使基本都是本土贵族的亲信，没事也能给你整出一堆来，更别说忽必烈本来就手脚不干净。就这样，蒙哥的案头上很快摆满了忽必烈的各种罪证，但是忽必烈也很聪明，马上找了一堆手下人来背锅。最终，忽必烈被蒙哥撤职，赋闲在家，自此和很多蒙古贵族交恶。
后来蒙哥发病攻打南宋，一开始并没有启用忽必烈，但北路进攻的塔察儿（铁木真侄孙）是个猪队友，把队友坑个不停。前线战事紧急，无奈之下，蒙哥只好重新启用了熟悉对宋作战的忽必烈，之后才发生了钓鱼城下蒙哥中箭暴毙的事件。
大汉死后，按照铁木真以来的传统，应当召集蒙古诸王与贵族召开忽里台大会推举大汗。1206年蒙古立国以来，忽里台大会成为帝国的最高国事会议，铁木真就是通过该会议被推举为大汗，第二任大汗窝阔台虽为铁木真指定继承人，但依然通过忽里台大会即位，此后的汗位也均由忽里台大会选举产生。忽里台大会与美剧《权力的游戏》中铁群岛海怪家的选王会有几分相似。
在继承人的选择上，蒙古历来有“幼子守灶”的传统，在蒙古贵族眼里，阿里不哥是蒙哥的幼弟，继承汗位是理所当然的事。此外，老大蒙哥，老二忽必烈，老三旭烈兀出征在外的时候，在帝都总揽国政的就是阿里不哥，可见蒙哥也已经把阿里不哥安排在了汗储的位置上。可忽必烈并不在意这些，包括阿里不哥召集诸王贵族召开忽里台大会的邀请函，反而拥兵自重，以汉人的方式率先称汗。既然已经打破了一次老祖宗的传统，那就干脆一破到底。
从支持率上来说，阿不里哥获得了大多数蒙古贵族的支持，包括本土贵族和三大汗国（金帐汗国，窝阔台汗国，察合台汗国）的贵族，而忽必烈得位不正，只获得了三弟旭烈兀所立伊尔汗国的支持。从军事实力和后勤保障来说，忽必烈在蒙哥死后获得了大将兀良合台的军队，实力大增，而且拥有为数众多的汉人军队和汉地富庶的物资补给，而阿里不哥的军队主要由留守的宗王军队和蒙哥遗留的攻宋军队构成。
忽必烈的做法不仅让正当得汗位的阿里不哥措手不及，也彻底激怒了他。
1260年秋，阿里不哥兵分东西两路，大举南下，帝国内战拉开序幕。东路军以宗王为帅，直奔汉地政治经济中心燕京，忽必烈亲自引军应战，很快便以优势兵力击溃了阿里不哥的部将药木忽儿和合剌察儿。面对来势汹汹的忽必烈，阿里不哥放弃蒙古首都和林，逃回老家吉里吉思继续组织军队准备反击。而忽必烈也寸步不敢停歇，冒着严寒急行军回击漠南的西路军。
阿里不哥的西路军由阿兰答儿统领，南下六盘山（今宁夏西南）与支持阿里不哥的蒙哥亲信浑都海回合。此时川陕防务空虚，只有少量汉族军队驻守，一旦阿兰答儿与浑都海组成的西路军突破关中，则川蜀富庶之地唾手可得，以此为跳板，东可进取河南，北可上逼山西河北，对忽必烈形成南北夹击之势，如此，忽必烈必危矣。
可惜的是，阿兰答儿与浑都海这两个蠢材统统不知道“围魏救赵”的典故，听闻朝廷初战失利后“河右大震”，竟然放弃进攻川陕而采取了“重装北归，以应和林”的下策，给了忽必烈喘息的时间。忽必烈马上派遣窝阔台第六子合丹和哈必赤率领主力军队和汉人军团“合兵复战西凉”，阿兰答儿与浑都海贻误战机，致使西路军被包围全歼。
1261年秋，趁着忽必烈转战西凉的时机，阿里不哥使出诈降计奇袭和林城，大败和林守备移相哥。不久后，忽必烈再次回师漠北，最终，阿里不哥因粮草物资不继而被迫投降，汗位之争由此结束。由于正统的继承人阿里不哥兵败被软禁，而忽必烈得位不正的缘故，各大汗国纷纷独立。历代大汗打下的巨大国土面积，最终因为忽必烈的叛逆，丧失了统一的政权，蒙古帝国已分崩离析。
忽必烈之所以能打败有贵族支持的阿里不哥，很大程度上是因为他有强大的汉地物资和财源作为后盾，在这方面，他的第一任理财师阿合马功勋卓著。（未完待续）