由于蒙古帝国的生长环境，直到元太宗窝阔台时代，蒙古帝国仍有很强的游牧习惯。蒙古军队在伐金的过程中，除了屠杀华北的城市，还经常破坏农田，甚至窝阔台也曾经表达过要把中原变成牧场的想法。在卢野楚材等一帮大臣的规劝下，伍国太对农耕文明的恶劣态度略有收敛，但仍固执地认为农耕完全无用。叶楚才知道，蒙古人要想长期统治中原，必须尊儒术。他派人找到孔子的第51代孙措，推荐他为公爵，同时保护战乱地区的儒生。后来，郭泰听从了卢野·楚才的建议，招募了一些儒生为官，并创办了一所书院。
蒙哥在汗流浃背的时候，悟出了比铁木真、窝阔台、贵由更多的智慧，治国方略与先进文明一致。我即位后，开始加强统治和中央集权。1253年，我派许烈武西征，我率领蒙古军主力南下伐宋。与此同时，蒙哥也把莫纳汉的事务交给了忽必烈。
据史料记载，忽必烈非常推崇儒家思想。他与热爱蒙古游牧传统的哥哥蒙哥和弟弟旭烈兀、阿里不哥不同。从小就被母亲克莉·索鲁赫·铁妮安排接受相对规范的儒家教育。忽必烈与许多留在金朝的汉人交了朋友，如禅师海云、刘和。所以，忽必烈治理汉室之地后，这个兵荒马乱、汉室之地屡遭蒙古军队破坏的地方一改颓势，变得生机勃勃。
1252年，忽必烈奉命去云南。154年，蒙古军队灭大理国后，忽必烈接受了儒生的建议。他没有在云南进行大规模屠杀，而是任命大理国旧主协助治理云南。
259年8月11日，蒙哥去世。9月19日，与忽必烈私交甚密的忽必烈同父异母的哥哥派人告诉忽必烈蒙哥的死讯，要他尽快返回北方，为汗位而战。忽必烈起初想:“我奉命来南，怎能白还？”继续南征，围攻长江中游的鄂州(今湖北武汉)，与北来的兀良合台军会合。
后来，忽必烈的妻子察隅派使者和林一起为忽必烈的弟弟阿里不哥出谋划策。阿里不哥模仿父亲拖雷的策略，利用蒙古幼子守灶的传统，行使监国的职权，派阿兰达尔在开平附近调兵，托里赤在燕京附近招募民兵。与此同时，窝阔台家族、察合台家族等蒙古贵族担心汉化的忽必烈夺取大位，积极鼓动身在漠北的阿里布格晋升为蒙古大汗。
159年11月17日，儒生郝在班师讨论中向忽必烈说出了自己立即北归的原因，更加坚定了忽必烈退兵北归的决心。忽必烈在谋士的帮助下，散布要进攻南宋都城临安的消息，并留下将领继续围攻鄂州，加大对南宋的军事压力。不久之后，南宋鄂州巡抚贾思道派使节求和，同意南宋割地，并送上新年币。忽必烈当天就撤兵，骑马北上燕京。
259年底，忽必烈到达燕京。解散塔里克招募的民兵，“民心大悦”。忽必烈领兵驻扎在燕京郊区，积极与诸王联系。3月24日，忽必烈在开平率先举行“Khuletai”。他成为了蒙古的皇帝，也就是蒙古帝国的大汗，并被一些国王和大臣登基。忽必烈颁布了“皇帝诏宝”，诏书中称自己为“我”，称蒙哥为“始皇帝”。也就是说，忽必烈不仅是蒙古的大汗，还是蒙古的皇帝。5月19日，忽必烈颁布《元朝开国圣旨》，正式确立“中统”称号。“钟通”也是大蒙古国的第一个称号。
几个月后，身在哈拉和林的阿里布格接到消息，于是匆忙召开“呼利勒台”大会，宣布登上大汗宝座。这么大的蒙古，同时出现了两个大汗！
最终，两位大汗很快展开了战争。但由于忽必烈的人才济济，人民团结一致，最终阿里不哥虽然寡不敌众，还是被忽必烈打败了。这次战败的历史记载很短，只说忽必烈的军队奋力争取胜利。163年，阿里巴巴兄弟向忽必烈投降。忽必烈把他关了起来，几年后阿里布格死在狱中，让人怀疑他是被毒死的。
164年9月7日，忽必烈颁布改元为元的圣旨，取《易经》中“元为最高”之意，将“中央五年”改为“元元年”。
171年12月，蒙古取得了对南宋的军事胜利。忽必烈接受了刘等人的建议，废除了蒙古名，将建国国号定为大元，将旧都燕京定为元朝首都。
