蒙哥在
1259年去世後,次年其弟
阿里不哥在
哈拉和林被選立為
大蒙古国大汗,而忽必烈则在
中原开平在精兵擁立下自立为大汗。幼弟阿里不哥與忽必烈為此發動戰爭爭奪汗位,直到
1264年阿里不哥兵败投降。忽必烈定为一尊,迁都大都,上都为陪都,並继续推行漢法、任用漢族官员。但
四大汗国之中的三國则因他违反歷來大汗選舉传统以及他“行汉法”的主张而纷纷終止藩屬關係,脫離了他的统領範圍。仅
伊兒汗國(首任伊兒汗即忽必烈之弟
旭烈兀)在名义上承认忽必烈的大汗地位,但在忽必烈去世后伊兒汗國也完全獨立了。至此,蒙古大汗实际管辖的政治版圖僅止
中原地区、今
新疆東半部、
西藏和
蒙古全境。