阿里不哥在和林听说浑都海在关右战败的消息之后，坐卧不宁，急得不知如何是好。为了挽救败局，只得派阿兰答儿进军西凉府，与浑都海部会合，并且派遣其子玉木忽儿和哈剌察儿南征。阿兰答儿与浑都海会师后，力量大为充实，军心也大为振作，数次打败了廉希宪的军队。廉希宪不得不马上上奏忽必烈，请求增援，忽必烈看了奏折之后，决心御驾亲征。阿里不哥这时已经把重兵派往了关右，和林的驻军力量十分薄弱，当他听说忽必烈欲亲领军队征战的时候，感到形势不妙，难以招架，于是慌忙地逃往谦谦州，阿兰答儿在军营中听了这个消息之后，乱了手脚，嘴里是叫苦不迭。
自己的主子如此懦弱，我们还在这里拼死拼活的卖什么命！而廉希宪军营当中的将士们听到阿里不哥逃路的消息之后，精神都是大为一振，都坚定了必胜的信心。在公元1260年九月间，廉希宪和阿兰答儿在等在兰州东面山丹附近的耀碑谷进行了一次激烈的战斗。这天晚上，廉希宪的部将汪良臣，趁着黑夜，带领着几千名精兵闯入了浑都海和阿兰答儿的中部。一时之间喊杀之声震于天际，大山谷当中回荡，他们将浑都海的军队斩成两断，迫使浑都海与阿兰答儿分别向两个方向逃窜。最后双双被围，成为了阶下之囚，将这两个罪恶大恶极的元凶斩首示众。从此，阿里不哥的军事力量被彻底打垮，注定了阿里不哥失败的结局。
在谦谦州的阿里不哥，仍然是寝食不安，他一直担心忽必烈的大军追来将他抓住。他苦思良久，便想出了一个缓兵之计，派一个使者来到了和林，向忽必烈屈膝服罪。忽必烈心想：自己的这个小弟根本就是毫无主见，他所做的一切，都是那几个乱臣贼子给他出的鬼点子。现在他的身边大将都已经兵败身死，我这个可怜的弟弟现在已经到了穷途末路的地步了，故而愿意归降于我。于是忽必烈对使者说道：“你回去告诉我皇弟，就说孤念及我们乃是一母所生，他年少无知，对以往所做的坏事，孤既往不咎，赶快让他来见孤王。”就这样使者奉旨返回了谦谦州。可是不料想，这使者已经回到了谦谦州一个多月，忽必烈依旧没有见到阿里不哥前来归顺，这才知道已经中了自己这个小弟的缓兵之计。不过他觉得阿里不哥如今已经元气大伤，不会再崛起了，所以也就没有放在心上。
阿里不哥在谦谦州住了一年，招兵买马，训练军队，妄图卷土重来。时机稍一成熟，便挥师南下。他道德突然袭击了和林，和林守将亦孙哥思想毫无准备，结果丢掉了和林。阿里不哥这下便肆无忌惮地攻打开平，军队距开平公有一百多里路了，忽必烈再次被迫御驾亲征，两个兄弟在开平至燕京一带，展开了激烈的争夺战。1261年十一月，双方大战于昔木脑儿，阿里不哥遭到了失败，几个大将都死于非命，他不得不再次北逃。这次战斗，阿里不哥已经陷入绝境，再也没有招架之力了。第二年的奏，追随阿里不哥的阿鲁忽也背叛了他，依附于忽必烈。阿里不哥听到了这个消息之后异常恼怒，引军西征，击败了阿鲁忽，进据阿力麻里。阿里不哥在这里又大肆杀掠，此里正值阿力里麻饥茺，阿里不哥这么做弄得民怨沸腾，阿里不哥的属下也起了离散之心，阿鲁忽就乘这个机会整军来攻，此时的阿里不哥已经没有能力再反抗了，所以遭到了惨败。在公元1264年的七月，阿里不哥亲赴开平向忽必烈请罪，忽必烈看在兄弟亲情上又原谅了他，对他既往不咎，与阿里不哥的争夺汗位战争终于宣告结束了，以忽必烈大获全胜而告终。
忽必烈一直重用汉人，只要你确有一技之长，他都积极的任用。倡无论谁若反叛他，他必将置你于死地，对汉人更是如此。在阿里不哥的叛乱后期，山东的汉族大将李亶举起叛旗，公开反对元朝的政权，忽必烈很快采取了措施将叛成平定。这个李亶本是金末豪族李全之子，小字松寿。李全先投宋，后于1227年降蒙古，被任命为山东淮南楚州行省大都督。在1231年，李全在攻打南宋属地扬州的时候，败死于军中，李亶便袭父职而任益都行省大都督，拥兵自重。他本是一个刚愎自用的武夫，并无多大的才干，却不把北方的蒙古和南方的宋朝放在眼里，自己妄图称霸天下，可谓是野心勃勃。在公元1259年蒙哥去世，忽必烈夺得大汗的宝座。李亶的岳父王文统给他出主意，劝他将自己的亲生儿子李彦简送往开平作人质，以取得忽必烈的信任。
在当时归降蒙古的汉将当中，多有将自己的儿子送到京城做人质，表示自己永远归顺朝廷而决无反叛之心。忽必烈此时也正与阿里不哥展开激烈的争斗，急需用人才，因此，忽必烈见李亶派其子前来，很是高兴，当即加封李亶为江淮大都督。王文统亲自将李彦简送进了开平，忽必烈接见了他。这个王文统原本是山东益都的一个书生，后来投靠于李亶的军中，为他出谋划策，颇受李亶的器重，李亶又娶了王文统的女儿为妻，从此二人成为翁婿关系，关系是十分的亲密。王文统能言善辩，忽必烈与他一番交谈之后，觉得此人聪明伶俐，是一个非常难得的人才。连素有廉孟子之称的廉希宪以及饱读诗书的名儒刘秉忠也对王文统钦服不已婚，于是忽必烈便留他在朝中做了平章政事。从此，翁婿二人一个在朝，一个在野，里应外合，为后来制造叛乱打下了基础。可是后来李亶企图割据称雄的野心开始出来，他一方面谋反叛蒙古，一方面假装服从忽必烈的调遣，攻取南宋的海州等四座城池，使忽必烈对他不存怀疑的戒心。
