忽必烈如果不想让蒙古分裂，在继位之前，他只有一个选择，就是像察合台一样，放弃争夺汗位，拥护阿里不哥。当时的蒙古帝国之下，除了忽必烈和东方三王族，基本上都是拥护阿里不哥继位的。

在蒙哥时期，再次发动西征，旭烈兀远征中东，占领了波斯地区，东方则是让忽必烈在金莲川开府，把灭南宋的任务交给了忽必烈。但不久之后，蒙哥就对忽必烈起了疑心，于是自己亲征南宋，让阿里不哥留守蒙古草原本部。

蒙哥生前没有指定继承人，他死后有继承权的包括他的三个弟弟，也就是旭烈兀、忽必烈和阿里不哥。得到蒙哥汗的死讯后，旭烈兀停止继续大举进攻埃及的行动，准备返回蒙古本部，但他离得太远，所以并未实际返回，继承人只剩下了忽必烈和阿里不哥。

阿里不哥被蒙古各部视为最理所当然的继承人，尤其是当时蒙古各部中实力最强的金帐汗国的掌门人别儿哥，也是支持阿里不哥的。之前贵由汗突然去世，成吉思汗的子孙们争执不下，就是在拔都的支持下，蒙哥汗才得以脱颖而出，继承汗位。

但忽必烈突然悄悄返回开平，在东方三王族的支持下，继承了汗位。虽然忽必烈也举行了忽里勒台大会，由东方三王族推举为大汗，程序上看起来是合法的，但却遭到了蒙古其它各部的集体反对。只有察合台汗国的后裔支持忽必烈，但他当时的影响力很小。

在阿里不哥继位之后，忽必烈仍然强行自行继任蒙古大汗，这是蒙古帝国历史上第一次出现这种情况，在其它蒙古各部看来，忽必烈的这种行为就是叛乱。这样，阿里不哥和忽必烈之间的纠纷就只能通过战争解决了，这同样是蒙古帝国历史上第一次发生内战。

但当时支持阿里不哥的势力中，别儿哥正准备越过高加索山脉，进攻旭烈兀汗国，并没有以实际行动支持阿里不哥。阿里不哥当时能够动用的军队，主要是随他留守蒙古本部的军队，跟随蒙哥进攻钓鱼城的军队本来也是支持阿里不哥的，但在返回蒙古的路上，在六盘山附近被忽必烈强行解散。

在之后忽必烈与阿里不哥的战争中，忽必烈依靠东方三王族的支持，与阿里不哥形成了相持的局面。但忽必烈有一个非常重要的优势在于，他控制着从华北地区经开平到和林的运输线，而和林是非常依赖来自华北的物资供应的。

忽必烈切断了这条物资供应线，和林就坚持不了多久。最后，也正是因为物资短缺，阿里不哥不得不放弃和林，向西退到中亚一带，继续与忽必烈相持。此外，忽必烈也调动了一部分华北的汉人军队参加战争。也就是说，忽必烈是以华北地区的物资和人力来与阿里不哥争锋的。

等到忽必烈与阿里不哥的战争结束之后，忽必烈就把重点放在进攻朝鲜、南宋，甚至还进攻了日本，而对和林以西的中亚地区则只是采取监视态度，并没有主动进攻和林。灭了南宋之后，阿里不哥卷土重来，再次占领和林，忽必烈又命灭宋的伯颜率军作战，再次战胜了阿里不哥。

这时候，如果要想重新完成蒙古帝国的统一，忽必烈只有一个办法，就是沿着成吉思汗西征走过的路，派军队进攻中亚地区，只有占领中亚，才有可能迫使伊尔汗国和金帐汗国完全臣服。但忽必烈并没有这样做，而是选择了比较保守的态度，只要蒙古其他各部不公开叛乱，他就宁可息事宁人。

但在忽必烈时期，蒙古的四大汗国仍然没有完全分裂，阿里不哥投降之后，忽必烈名义上成为蒙古帝国的共主，但实际上其它三大汗国各自为政，中亚更是乱成了一锅粥，伊尔汗国曾经有意进攻察合台汗国，金帐汗国又有意进攻伊尔汗国。到元成宗铁穆耳时期，蒙古帝国才正式四分五裂，各个汗国完全自行其是。