阿里不哥得知以后，真是怒不可遏。没有想到叫忽必烈率先登基，于是在公元1260年四月在和林城西也召开了忽里勒台大会，在拥护自己的宗王簇拥下，也宣布登上汗位，蒙古第一次出现了两位大汗公开对峙的局面，战争是唯一解决的方式。当时在外征战的各个诸王宗室也是各有拥趸。但支持阿里不哥还是占大多数。但忽必烈很会运用"统战"政策，派出各个使者许以重利，采取拉拢，分化，对于阿里不哥的死党一律处死，如此以来，阿里不哥在中原地区支持力量消失了。
与此同时，阿里不哥大军和忽必烈交兵被杀得大败。忽必烈率领大军北征和林，阿里不哥大败西退，忽必烈大军夺取和林。1264年秋年，阿里不哥卷土重来，但在昔木土脑儿又败于忽必烈。在1264年阿里不哥力竭投降，被忽必烈幽禁。1266年，阿里不哥病死（另一种说法是遭到忽必烈毒杀）。忽必烈随后陆续击败侄子昔里吉（蒙哥汗第四子），乃颜（成吉思汗幼子帖木格的玄孙）以及窝阔台的孙子海都。最终成为第二个成吉思汗。
1271年，在汉臣的鼓励下，56岁忽必烈把蒙古国号改为"大元"，"盖取《易经》'乾元'之义"。正是登基为帝，忽必烈就是元太祖。1279忽必烈灭南宋。天下一统。
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