1259年，蒙古大汗蒙哥率領西路軍親征南宋，竟然死在了小鎮“釣魚城”，一時間征服南宋的計劃化為泡影。此時的黃金家族成員已經顧不上開疆拓土了，首要的目標就是爭奪汗位。蒙哥之後最有希望繼承大統，就是四弟忽必烈和幼弟阿里不哥，忽必烈此時正為徵宋東路軍統帥，而阿里不哥則坐鎮都城哈拉和林。
接下來，黃金家族實質性的內戰開始上演，忽必烈和阿里不哥兩兄弟為期4年的爭鬥最後以忽必烈勝利告終。這場內戰之所以被稱為實質性，就是因為雙方是真刀真槍的幹，改變了以往黃金家族內部矛盾以長輩之命、開大會爭吵協調的方式，撕開了黃金家族成員對汗位欲說還休的面紗，以赤裸裸的軍事碰撞來表達自我訴求。
忽必烈與阿里不哥的軍事力量相當，其他方面則阿里不哥更據優勢，一是其坐鎮都城，與各部貴族關係較為熟絡，而是其身份為拖雷幼子，蒙古人一向有“幼子掌家灶”風俗。但為何最後的勝利卻還是屬於忽必烈，主要是忽必烈有三大招。
第一招，吸收漢學。忽必烈之所以在後世被稱為成吉思汗之後最偉大大汗，就是其不同於其他黃金家族成員，懂得吸收漢人文化中的精髓。在兄長蒙哥即位後，忽必烈就開始打造了一支漢化的智囊團，這支智囊團平日裡用漢學文化來幫助主子管理，為忽必烈積累了不少的物質資源，更在隨後的奪位大戰中出謀劃策，事事佔得先機。
第二招，韜光養晦。蒙哥即位後，忽必烈在自己的封地上大肆培育自己的力量，一系列漢化的政策，以完全不同於自己祖輩們採用的毀滅式征服方式，為忽必烈帶來了前所未有的發展。隨著忽必烈勢力的不斷壯大，終於引起了一些人的警覺。1256年，有人以忽必烈擁兵自重為內容，一紙訴狀傳到了蒙哥那，消息靈通而又聰明絕頂的忽必烈於是率先向蒙哥請罪，同時還將家眷留置在都城為質，及時打消了蒙哥的猜忌。
此後，忽必烈行事變的更為低調，從不主動介入政治，而又事事聽命，大小戰役始終衝以蒙哥馬首是瞻，不露一絲鋒芒，遠離了很多的是是非非。
第三招，該出手時就出手，搶佔先機。蒙哥死時，忽必烈正率領東路軍與南宋在長江邊廝殺，得知蒙哥去世後，忽必烈第一時間停止了征伐南宋，以長江為界與南宋議和，自己則火速向北展開爭位行動。
這邊阿里不哥利用坐鎮哈拉和林的優勢，派出親信去接管帝國的一些屬地，忽必烈得知後先發制人，半路截殺，還扣了一頂謀反的帽子給對手。隨後，阿里不哥派出兩路大軍形成對忽必烈的包圍，忽必烈採取集中力量逐個擊破。
阿里不哥無奈，遂決定在哈拉和林召開忽裡勒臺大會，按照祖宗的形式來選舉新大汗，並向忽必烈派出了使者。忽必烈深知哈拉和林是弟弟阿里不哥的地盤，在那選舉大汗勢必對自己不利，於是在1260年3月，忽必烈在擁護者的支持下，率先在上都宣佈即位。阿里不哥得知後憤怒無比，隨後雙方人馬開始交火，1264年阿里不哥戰敗投降。
