公元1258年，蒙哥大汗兵分三路攻打南宋，一路忽必烈自北攻打武昌，一路兀良合臺從大理繞道南部攻克交趾、安南再北上包抄，蒙哥自己率大軍攻打南宋川蜀地區(qū)，不過川蜀守城的南宋將領(lǐng)頑強抵抗，期間大將汪德臣攻城時陣亡，心急的蒙哥率大軍攻打釣魚山城也陣亡了。由于蒙哥陣亡三路蒙軍只好撤兵，而旭烈兀的西征也停止了。（公元1259年蒙哥在戰(zhàn)場上陣亡，因而沒有留下遺囑誰繼承蒙哥大汗，如果蒙哥只是病故就會下遺囑，但問題是沒有。）

(哈拉和林-元太宗窩闊臺汗所建）

    此后駐守漠北哈拉和林的阿里不哥發(fā)動兵變，挾持蒙古帝國朝廷自稱繼位蒙古大汗，派遣心腹阿藍答兒自漠北發(fā)兵，距離忽必烈的開平府僅百里，被開平府的皇后斥責也退返。阿里不哥又遣脫里赤往漠南中原等地征兵，途中遇到北上的忽必烈，被忽必烈解散其新增的軍隊。

    公元1260年忽必烈于漠南開平召開大會正式繼承蒙古帝國大汗之位?！对?世祖本紀》中統(tǒng)元年春三月戊辰朔，車駕至開平。親王合丹、阿只吉率西道諸王，塔察兒、也先哥、忽剌忽兒、爪都率東道諸王，皆來會。帝即皇帝位。  由于哈拉和林被阿里不哥占據(jù)，忽必烈只能在開平（之后為上都）繼位蒙古大汗。忽必烈的支持者包括旭烈兀大汗、蒙古帝國大將兀良合臺、大將阿術(shù)（元帝國開國元勛，兀良合臺子）、合丹（窩闊臺第六子）、塔察兒（蒙古宗王、成吉思汗弟鐵木格斡赤斤之孫）、郭侃、史天澤等中原漢族契丹族將領(lǐng)。其控制的范圍包括漠南、中原、大理、吐蕃、西域，加上伊兒汗國及部分宗室，擁有蒙古帝國2/3的面積。加上本身就在蒙哥左右為將其正統(tǒng)地位不容置疑的。   （而阿里不哥宣稱召開大會繼承蒙古帝國大汗，但是蒙古帝國的原將領(lǐng)都不聽從他的。據(jù)說金帳汗國和察合臺汗國支持阿里不哥，但是忽必烈攻打阿里不哥時，就沒看見阿里不哥有這些軍隊，既然阿里不哥自稱是蒙古帝國大汗，就可以調(diào)遣察合臺汗國、窩闊臺系等軍隊，但實際根本沒有。阿里不哥本來駐守哈拉和林就是防止窩闊臺系的叛亂，窩闊臺系也不大可能支持阿里不哥。）

    《元史-世祖本紀》忽必烈繼位詔書：

     朕惟祖宗肇造區(qū)宇，奄有四方，武功迭興，文治多缺，五十余年于此矣。蓋時有先后，事有緩急，天下大業(yè)，非一圣一朝所能兼?zhèn)湟?。先皇帝即位之初，風飛雷厲，將大有為。憂國愛民之心雖切于己，尊賢使能之道未得其人。方董夔門之師，遽遺鼎湖之泣。豈期遺恨，竟勿克終。（前講成吉思汗創(chuàng)業(yè)至今，后講蒙哥大有做為，竟勿克終。）

    肆予沖人，渡江之后，蓋將深入焉，乃聞國中重以僉軍之擾，黎民驚駭，若不能一朝居者。予為此懼，驛騎馳歸。目前之急雖紓，境外之兵未戢。乃會群議，以集良規(guī)。不意宗盟，輒先推戴。 （忽必烈渡江攻武昌后，聽聞蒙哥陣亡，僉軍之擾，黎民驚駭，不能一朝居者。于是飛速馳歸，目前形勢境外兵未息，于是召集諸王群臣，不是為了當盟主，而是希望誰推戴繼任。）

    左右萬里，名王巨臣，不召而來者有之，不謀而同者皆是，咸謂國家之大統(tǒng)不可久曠，神人之重寄不可暫虛。求之今日，太祖嫡孫之中，先皇母弟之列，以賢以長，止予一人。雖在征伐之間，每存仁愛之念，博施濟眾，實可為天下主。天驏道助順，人謨與能。祖訓傳國大典，于是乎在，孰敢不從。 （左右萬里，諸王群臣不召而來的也有，不謀而同的皆是，都是因為國家大統(tǒng)不可以缺位。到今日太祖嫡孫之中，或者是蒙哥母弟里面， 最為年長也最有賢德，只有忽必烈，雖在征伐期間但也博施濟眾，實為天下之主，天道祖訓在于此。）

    朕峻辭固讓，至于再三，祈懇益堅，誓以死請。于是俯徇輿情，勉登大寶。朕所不逮，更賴我遠近宗族、中外文武，同心協(xié)力，獻可替否之助也。誕告多方，體予至意！ （忽必烈再三辭讓但是還是為大家的堅決推崇，于是勉登繼位。希望遠近宗族中外文武同心協(xié)力相助，詔告天下登基。）

    同年，忽必烈以繼承蒙古帝國大汗位后詔告天下，并以阿里不哥謀反為由征兵討伐?！对?世祖本紀》詔安撫壽春府軍民。甲午，以阿里不哥反，詔赦天下。乙未，立十路宣撫司。

   公元1260年9月，忽必烈下詔書討伐阿里不哥不到6個月時間，阿里不哥全軍覆沒?！对?世祖本紀》九月丁卯，帝在轉(zhuǎn)都兒哥之地，以阿里不哥遺命，下詔諭中外。是月，阿藍答兒率兵至西涼府，與渾都海軍合，詔諸王合丹、合必赤與總帥汪良臣等率師討之。丙戌，大敗其軍于姑臧，斬阿藍答兒及渾都海，西土悉平。 (阿里不哥勢單力孤，根本就沒哪路親王出兵支援他，所以關(guān)于其他汗國支持阿里不哥，元史里面是沒有這個記載的。）
    以上這些都是根據(jù)元史記載，與百科里面介紹的有較大差別。

    公元1261年，忽必烈邀請金帳汗國別兒哥、伊兒汗國旭烈兀赴會，兩者都答應(yīng)前往，但再次召開的大會沒開成。

   公元1265年旭烈兀故，其子阿八哈繼位并由忽必烈冊封才繼位；

   公元1265年察合臺汗國阿魯忽故，忽必烈派八剌（察合臺曾孫）繼承察合臺汗國位。

   公元1266年別兒哥故，拔都之孫忙哥帖木兒繼位，并接受忽必烈冊封。

   此時忽必烈仍然是蒙古帝國大汗，冊封仍然是蒙古帝國屬國。

   而窩闊臺汗國還未出現(xiàn)，公元1268年海都謀反建立窩闊臺汗國，但海都并不是貴由、闊端、闊出之子，其建立窩闊臺汗國根本就不是正統(tǒng)，而且一般四大汗國地圖里面很少出現(xiàn)窩闊臺汗國，也是由于領(lǐng)土狹小。并且最后被元帝國和察合臺汗國給吞并了。元史里面還記載了海都是由忽必烈封地，不過蒙哥死后不久有多地出現(xiàn)謀反，最后這些都被忽必烈所平叛。