蒙哥汗在位时,忽必烈受命总理漠南汉地军事 ,后受封于京兆。在此期间招揽汉族儒士,整饬军政,并参与蒙哥远征大理、围攻南宋的战役。蒙哥死后,忽必烈自前线回师,与同母弟阿里不哥争夺汗位,并即汗位于开平城,建元中统。至元四年(1267年),下诏迁都大都,四年后建国号为“大元”。至元十一年(1274年),命伯颜等大举伐宋,两年后攻陷宋都临安,最终于崖山海战消灭南宋残余势力,完成了全国的大一统。统一全国后,相继重用阿合马、卢世荣及桑哥专理财政。同时接连派兵远征日本及东南亚各国,然多以失败告终。但他抗击海都等西北诸王的侵扰和平服东北诸王叛乱的活动,仍是较为成功的。至元三十一年(1294年),忽必烈病逝,享年八十岁。谥号圣德神功文武皇帝,庙号世祖。