忽必烈是成吉思汗的孫子，拖雷之子，蒙哥之弟。
成吉思汗去世後，其四子托雷曾臨時擔任監國，後由拖雷之兄窩闊台繼汗位，即太宗。
太宗死後，将汗位轉給托雷之子蒙哥，即憲宗。
忽必烈則為藩王。
在太宗擔任汗位時，忽必烈就已顯露出與其他皇室子弟的不同之處，他經常同中原漢族士大夫、有識之士聚會聯系，虛心向他們請教治國方略。
在忽必烈的周圍漸漸形成了一個漢儒幕僚集團，使得他的治國思想朝着不同于同輩皇子的方向發展。
漢儒劉秉忠曾對忽必烈提出了“以馬上得到天下，不可以馬上治天下”的大問題，并以曆代封建統治的經驗，分析其中的利害。
他還進一步論述舊制度造成的弊害，主張建朝省、立法度、定官職、饬賦稅，采用漢法，這對忽必烈思想意識的轉變具有極大的影響。
通過這些漢儒幕僚的幫助，忽必烈對中國前代王朝的治亂興衰有了充分的了解。
忽必烈不僅自己努力接受、學習漢文化，還要其他蒙古貴族跟着學。
他的兒子真金太子從小就跟姚樞、窦默學習《孝經》；當上中書左丞的闊闊，原為忽必烈在“潛邸”時的近侍，忽必烈讓他拜王鹗為師，學習“治道”。
1251年農曆六月，忽必烈之兄蒙哥繼承汗位。
為了把權力确保在拖雷系家族手中，蒙哥即位之後，就将漠南漢地軍國庶事全部委托給忽必烈掌管。
次年，忽必烈又得到關中地區作封地。
由于蒙古軍進入中原之初，進行了赤裸裸的直接搶掠，忽必烈所掌管的漠南地區已是一片荒涼之地。
窩闊台即位之後，形式稍有改變，他任用耶律楚材進行改革，其宗旨是以中原地區行之已久的賦稅辦法來代替舊的蒙古貴族殺掠式的和無限制的索取，以便保持在漢地的統治。
然而，新政實行不久，由于遭到蒙古貴族的激烈反對，耶律楚材的改革以失敗告終。
到蒙哥即位前夕，漢地不治的情況更為嚴重。
登基伊始，蒙哥頗有革除積弊之勢，但是由于蒙哥一系列的征戰，這些措施很快就瓦解了。
而且人民負擔越來越重，為了逃避債務催逼，人們紛紛逃亡，土地大量荒蕪。
忽必烈在掌管漠南漢地軍國庶事之後，進行了一系列行之有效的革新措施，一方面進一步拉攏漢族人士，一方面為積聚雄厚的物資、軍事基礎，斷然采取了招撫流亡、禁止妄殺、屯田積糧、整頓财政等一系列措施，并任用熟悉漢族法令的宋金官僚、知識分子進行統治，大大扭轉了這種局面。
忽必烈封地内的邢台，金朝時人口衆多、經濟繁榮。
在蒙古軍入侵之後，忽必烈受封之初，當地居民急劇減少。
忽必烈決定以邢台為試點，派張耕、李簡等人去邢台。
他們到邢台後，齊心協力，革除貪暴，積極安民，不到數月，人口便增加了幾十倍。
忽必烈從邢台改革的效果中大有感觸，更加器重文人，逐步委以重任，又派遣楊惟中、史天澤、趙壁等治理河南，使河南經濟得到了一定的恢複。
漠南漢地，由于當時典章未備，法制不立，蒙古貴族、官吏随便殺人的現象時有發生。
為了安定民心，忽必烈屢次禁止諸将亂殺無辜，軍士有違令的，斬首示衆，這樣大大改善了這種狀況。
另外，為了籌備進攻南宋的軍糧、軍費，忽必烈還十分注意屯田；以鹽換糧，供應軍饷；并在京兆，設立交鈔提舉司，印發紙鈔。
這樣，忽必烈逐漸控制了當時蒙古政權在中原漢地的相當部分的财權。
自掌管漠南漢地軍國庶事之後，忽必烈所實行的一系列措施使中原地區得到了初步的治理，人口不斷增加，經濟慢慢恢複，為他奪取政權奠定了經濟基礎。
忽必烈采用漢法治理漢地，損壞了那些蒙古遊牧貴族和西域商人的利益。
他在中原威望的日增，在治理陝西、河南過程中大量财力、物力的積聚，又形成了對蒙哥汗權的威脅。
忽必烈的日益壯大，引起了哥哥蒙哥的疑慮。
1257年，蒙哥借口忽必烈剛打完仗，又患有腳疾，讓他留在家中休息，而以塔察兒為左翼軍統帥，解除了忽必烈的兵權。
不久，蒙哥又突然決定親征南宋。
忽必烈處境十分不利！
當時，忽必烈雖身為藩王，調動軍馬及糧饷的權力卻都在蒙哥手裡，因而斷難與他一決雌雄。
不得已，忽必烈聽從了姚樞的建議，将妻子、兒女送去做人質，表示自己并無異志。
随後，忽必烈又親自谒見蒙哥。
兄弟相見之下，蒙哥尴尬萬分，終于消除疑慮。
忽必烈也撤銷了設在邢州、陝西、河南的機構，調回了自己派出的官員。
這樣，忽必烈以謙恭忍讓保全了自己，避免了一場不測之禍。
但是，忽必烈并沒有放棄控制中原漢地的雄心。
後來，蒙哥因塔察兒軍事失利，又命忽必烈重新征宋。
在征宋的過程中，忽必烈又重新把大權控制在自己的手中。
公元1259年春天，蒙哥兵分三路，南下滅宋。
他親率一隊主力進入四川。
農曆八月，蒙哥在合州遭到守将王堅的頑強抵抗，雙方激戰多日，蒙軍受到重創。
這時，忽必烈正率領軍隊，越過淮河，準備強渡長江。
不久，忽必烈接到消息，蒙哥在合州攻城時被宋朝軍隊炮石擊中，死于軍中，請他速速北返。
忽必烈思索再三，決定繼續率兵強渡長江，把宋軍守城鄂州團團圍住。
但由于城内宋軍的拼命抵抗，蒙軍久攻不下。
這時，忽必烈又接到妻子來信，告訴他其弟阿裡不哥正在加緊策劃，準備繼承王位，請他務必北返。
忽必烈這才放棄攻宋，整頓内亂，以防腹背受敵。
他同宋軍妥協議和，以江、淮一帶為中立地帶，然後率領大軍開始向北回撤。
公元1260年農曆三月一日，忽必烈到達開平，在衆将領和部分蒙古貴族的幫助下，搶先宣布登上了王位。
根據蒙古國的習俗，繼承汗位，必須在蒙古人的發祥地進行，必須有各系宗王參加，才算合法。
而忽必烈在開平繼承汗位，是有違蒙古人的傳統習慣的。
因此，他的行為引起了不少貴族諸王的不滿。
特别是早在忽必烈南征未歸時，其皇弟阿裡不哥就已經拉攏一些人在策劃奪取王位。
當阿裡不哥聽到忽必烈自立為王以後，也于1260年農曆五月在阿爾泰山的駐夏之所，宣布繼承王位，與忽必烈相對抗，從而引起了長達四年多的内亂。
當時，阿裡不哥占有明顯的優勢，他駐守和林，有控制蒙古本土的便利。
在蒙哥死後，他一面以監國身份為蒙哥舉哀發喪，一邊調将布兵，以阻防忽必烈。
他先命脫裡赤為斷事官，占據燕京，号令四方；又命玉木忽兒率領東路大軍，出和林、越漠北，謀取開平；再命阿蘭答兒率領西路軍，下河西走廊，企圖與屯守在六盤山的渾都海部會合，以形成對忽必烈的包圍形勢。
當時的關中地區最為複雜。
蒙哥死後，他所帶領的伐宋主力，退回到六盤山屯守，與原來駐守部隊渾都海部會合。
阿裡不哥在即位前就任劉太平、霍魯懷到陝西任職，企圖控制陝川。
這兩個人都是忽必烈的死對頭，如果駐守在六盤山的這支勁旅悍然進攻京兆，秦、隴、陝、蜀之地将盡為阿裡不哥所有，對忽必烈構成緻命的威脅。
忽必烈即王位後，首先采取的軍事措施就是先派廉希憲、商挺為京兆等路宣撫使，安撫關中。
當他們得知劉太平、霍魯懷前來聯系六盤山駐軍，圖謀作亂時，便采取斷然措施，将此二人殺死。
忽必烈遂令陝西、四川宣撫使八椿節制諸軍，又令汪惟良征集秦隴、平涼等地部隊，加強關中防務，嚴密監視六盤山部隊。
值得忽必烈慶幸的是六盤山駐軍不但沒有乘勢直搗京兆，反而因久駐思歸，竟沿河西走廊北撤，這就大大緩和了關中的局勢，使廉希憲有機會調部隊加緊布防。
北撤大軍到甘州後，碰上阿裡不哥派遣的阿蘭答兒部，兩軍會合後，除一部分繼續北撤外，大部分又折回南進。
到達甘肅山丹縣後，阿裡不哥的部隊正好同八椿、汪惟良部相遇，雙方展開激戰。
結果阿裡不哥所屬的軍隊大敗，阿蘭答兒、渾都海先後被殺。
忽必烈得知情況後，立即帶領部隊親征阿裡不哥的駐地和林。
阿裡不哥聞訊逃亡謙州，忽必烈在第一階段的交鋒中終于占據了優勢。
公元1261年農曆九月，阿裡不哥經過一番休整，假意歸順忽必烈，帶領部隊前往和林。
等到達和林後，他采取襲擊戰的方式，擊敗忽必烈所屬的也先哥部，随之占領和林，接着又揮師南下。
忽必烈趕忙命令張柔、嚴忠嗣、張宏等七部漢軍與阿裡不哥軍大戰于昔木土腦兒之地。
雙方激戰數日，難分勝負。
至冬，阿裡不哥率部北撤，忽必烈部南返。
第二年春天，阿裡不哥帶部隊進駐阿力麻裡地區。
由于阿裡不哥治軍不嚴，縱兵燒殺搶掠，内部将領互不團結，導緻軍力日衰。
公元1264年春天，阿裡不哥部又鬧起饑荒，民怨沸騰，兵士四處逃散。
阿裡不哥被迫無奈，于當年農曆七月歸降忽必烈，不久後因病死去。
阿裡不哥雖然被打敗了，但忽必烈還要應對中原漢族軍閥李璟的叛亂。
李璟原是成吉思汗南侵時，農民起義将領李全之子。
李全後來率起義軍投降了蒙古，在攻南宋時戰死。
其子李璟承襲益都行省職，成為山東軍閥，臣服蒙古。
忽必烈繼王位後，李璟暗中招兵買馬，囤積軍糧，趕制兵器，準備謀反。
當忽必烈同阿裡不哥内部相争的時候，李璟加緊了叛亂的步伐，後被人發覺，密告忽必烈。
當時，忽必烈正同阿裡不哥打得難解難分，無力兼顧，便采取重金收買的方式，穩住李璟，并授予高爵，以換取後方的暫時安定。
盡管忽必烈對李璟采取拉攏收買的辦法，可李璟見忽必烈與阿裡不哥打得正緊，于1262年農曆二月三日，公開舉行叛亂。
他将漣、海等州獻于南宋，遣使請求南宋支援。
忽必烈立即命諸王合必赤總督諸路軍馬，讨伐李璟。
來自河南、河北、山東等地的蒙漢部隊圍攻李璟，将李璟困于濟南城中。
李璟向四處求救，希望得到山東、河北等地軍閥的響應，但是響應者無幾。
數月之後，城中糧盡，李璟無計可施，便投大明湖自盡，由于水淺未能淹死，被蒙軍抓獲，随後被斬殺。
李璟的叛亂很快被平息了。
忽必烈在平定了内亂之後，又開始進行了對南宋的戰争，決心統一全國。
這時，偏安江南的南宋小朝廷已徹底腐敗。
宋理宗趙昀不理政事，閻妃受寵亂政，與宦官董宋臣狼狽為奸。
他的後繼者宋度宗趙禥、恭宗趙更是昏庸無能，橫征暴斂，使江南人民受盡了苦難。
公元1267年，忽必烈以南宋當局扣留信使為借口，命阿術為主帥，舉兵大規模進攻南宋。
他采取南宋降将劉整的建議，集中優勢兵力，進攻江、漢之間的軍事重鎮襄、樊兩城。
公元1271年農曆五月，又令四川等地軍隊水陸并進，包圍襄樊。
襄樊兩城軍民奮勇抵抗，堅持固城戰鬥達五年之久。
忽必烈久攻不下，便采取張弘範之計，先切斷襄、樊兩城水上聯系，又集中力量先攻陷樊城。
襄城守将見大勢已去，便投降了忽必烈。
襄、樊是通向江南的大門，占據了襄、樊後，忽必烈兵分兩路，一路從兩淮方向進攻，牽制宋兵；一路從襄陽沿漢水而下，進入長江，直指南宋都城臨安。
公元1276年農曆正月，在強大的蒙軍面前，謝太後、宋恭宗趙隻好投降了忽必烈。
南宋随之滅亡。
忽必烈統一全國，不僅表現了他卓越的軍事才能，同時表明了他有一套經略中原的政治策略。
早在公元1271年農曆十一月，他就公開宣布廢除大蒙古國号，取《易經》中“乾元”之義，定國号為“大元”，并且完全采取了中原曆代帝王統治中國的組織形式，從而保證了統一全國戰争的最後勝利。
随着南宋的滅亡，一個規模空前、全國一統的封建王朝又出現在世界的東方，中原數百年的混亂從此結束。