忽必烈封地内的邢台，金朝时人丁浩繁、经济繁华。在蒙古军入侵以后，忽必烈受封之初，本地住民急剧减少。忽必烈决定以邢台为试点，派张耕、李简等人去邢台。他们到邢台后，同心合力，肃除贪暴，主动安民，不到数月，人丁便增加了几十倍。忽必烈从邢台鼎新的结果中大有感到，更加正视文人，慢慢委以重担，又调派杨惟中、史天泽、赵壁等管理河南，使河南经济获得了必然的规复。
汉儒刘秉忠曾对忽必烈提出了“以顿时获得天下，不成以顿时治天下”的大题目，并以历代封建统治的经历，阐发此中的短长。他还进一步阐述旧轨制形成的弊害，主张建朝省、立法度、定官职、饬赋税，采取汉法，这对忽必烈思惟认识的窜改具有极大的影响。
忽必烈的日趋强大，引发了哥哥蒙哥的疑虑。1257年，蒙哥借口忽必烈刚打完仗，又得了脚疾，让他留在家中歇息，而以塔察儿为右翼军统帅，消弭了忽必烈的兵权。不久，蒙哥又俄然决订婚征南宋。忽必烈处境非常倒霉！当时，忽必烈虽身为藩王，变更军马及粮饷的权力却都在蒙哥手里，因此断难与他一决雌雄。不得已，忽必烈服从了姚枢的建议，将老婆、后代送去做人质，表示本身并无异志。随后，忽必烈又亲身谒见蒙哥。兄弟相见之下，蒙哥难堪万分，终究消弭疑虑。忽必烈也撤消了设在邢州、陕西、河南的机构，调回了本身派出的官员。如许，忽必烈以谦恭谦让保全了本身，制止了一场不测之祸。
但是，忽必烈并没有放弃节制中原汉地的大志。厥后，蒙哥因塔察儿军事得胜，又命忽必烈重新征宋。在征宋的过程中，忽必烈又重新把大权节制在本身的手中。
公元1261年农历玄月，阿里不哥颠末一番休整，冒充归顺忽必烈，带领军队前去和林。等达到和林后，他采纳攻击战的体例，击败忽必烈所属的也先哥部，随之占据和林，接着又挥师南下。忽必烈赶快号令张柔、严忠嗣、张宏等七部汉军与阿里不哥军大战于昔木土脑儿之地。两边苦战数日，难分胜负。至冬，阿里不哥率部北撤，忽必烈部南返。第二年春季，阿里不哥带军队进驻阿力麻里地区。因为阿里不哥治军不严，纵兵烧杀劫掠，内部将领互不连合，导致兵力日衰。公元1264年春季，阿里不哥部又闹起饥荒，民怨沸腾，兵士四周逃散。阿里不哥被迫无法，于当年农历七月归降忽必烈，不久后因病死去。
公元1267年，忽必烈以南宋当局截留信使为借口，命阿术为主帅，举兵大范围打击南宋。他采纳南宋降将刘整的建议，集合上风兵力，打击江、汉之间的军事重镇襄、樊两城。公元1271年农历蒲月，又令四川等地军队水陆并进，包抄襄樊。襄樊两城军民奋勇抵当，对峙固城战役达五年之久。忽必烈久攻不下，便采纳张弘范之计，先堵截襄、樊两城水上联络，又集合力量先攻陷樊城。襄城守将见局势已去，便投降了忽必烈。
忽必烈即王位后，起首采纳的军事办法就是先派廉希宪、商挺为京兆等路宣抚使，安抚关中。当他们得知刘承平、霍鲁怀前来联络六盘山驻军，图谋反叛时，便采纳决然办法，将此二人杀死。忽必烈遂令陕西、四川宣抚使八椿节制诸军，又令汪惟良征集秦陇、平凉等地军队，加强关中防务，周到监督六盘山军队。值得忽必烈光荣的是六盘山驻军不但没有乘势直捣京兆，反而因久驻思归，竟沿河西走廊北撤，这就大大和缓了关中的局势，使廉希宪有机遇调军队抓紧设防。北撤雄师到甘州后，碰上阿里不哥调派的阿兰答儿部，两军汇合后，除一部分持续北撤外，大部分又折回南进。达到甘肃山丹县后，阿里不哥的军队恰好同八椿、汪惟良部相遇，两边展开苦战。成果阿里不哥所属的军队大败，阿兰答儿、浑都海前后被杀。忽必烈得知环境后，当即带领军队亲征阿里不哥的驻地和林。阿里不哥闻讯流亡谦州，忽必烈在第一阶段的比武中终究占有了上风。