李亶积极加固益都城防，储存粮草，截留盐课。忽必烈多次欲在益都征兵，可是李亶却横加诡辩，说什么益都是南宋的航海要津，分散军队根本就没有什么好处，实际上他是担心自己的军队力量会被削弱。时间一长，忽必烈便察觉到李亶有反叛之心。但是为了集中力量击败阿里不哥，所以他佯装不知，不仅不收拾李亶，反而给他加官晋爵，对他提出的要求也尽量给予满足。有一次，李亶谎报军情，向忽必烈进言道：“近来我们抓获了一名南宋的奸细，经过宰问，得知南宋地调集军队，准备攻打我们的涟水，许浦一带。臣立即派人赴敌处探听虚实，回报说那南宋奸细所供属实，如今南宋的战船已经开赴射阳湖，直奔我益都，为保我主社稷江山，臣除激励将士严阵以待外，尚望加强城防，请我主诏示。”忽必烈明白了他的险恶用心，但却不给他戳穿，立刻批准了他的建议。这样一来，李亶骗来了不少的城堑建筑费。过了一段时间以后，他又上了一道奏折，说由于城池加固，将士作战勇敢，托主的洪福，我们已经将宋军打退。忽必烈立刻下诏，赐李亶金符十、银符五，作为对有功将士的犒劳，从此他愈加猖狂，竟然逾权统领蒙古、汉军在边疆驻扎的军队，而且动辄上奏朝廷，请求增援兵力。
忽必烈这个时候正在漠北征讨阿里不哥，根本就没有时间来应付身边李亶。王文统认为此乃天赐良机，便让在京城作人质的李彦简回到了益都，向他的女婿通了信，让他迅速起兵反叛忽必烈。当时益都有一个蒙古的退休老臣王磬，平日闲居，常到李亶的营中去聊天，两个人谈得很是投机，有一次，在谈话的时候李亶就把自己的全部计划告诉了这个王磬王磬听了之后心中是波涛汹涌，但脸上却不动声色，表面还很赞赏他的勇气，但是他一回到家中之后，立即骑一匹快马连夜进京向忽必烈去汇报去了。这个李亶完全没有想到，一个蒙古族的老臣，岂能不倒向忽必烈。
此时忽必烈讨伐阿里不哥，大获全胜，班师还朝，当他听了王磬的报告之后，马上就让人将王文统叫来，一见王文统，忽必烈立即阴沉满面厉声质问道：“王文统你可知罪？”王文统一听到这声震屋瓦的声音，吓得魂不附体，赶紧跪倒在地说道：“微臣不知，望望陛下明示！”忽必烈听了王文统说的话之后冷冷一笑说道：“哼，哼，你不知道？在孤征伐阿里不哥的这一段时间里，你与你的女婿李亶都做了哪些好事啊？”王文统现在才知道事已经败露了，但他不能招认，因为他如果招认的话，那自己肯定会死得很惨，所以他仍是铁嘴钢牙的说道：“陛下，微臣冤枉啊，这都是李亶那小子做得好事啊，他真不是人，枉受陛下之恩如此之厚，却忘恩负义，妄图反叛，他派人下书一封，约臣下在京城之内与他相互配合起事，还是老臣心生一计，给他回了书，说现在时机尚未成熟，暂将他稳住。陛下现在刚刚得胜回归，老臣正想向陛下禀报详情，可是没有想到陛下自己先问了起来。陛下，天可怜鉴，老臣对陛下可是一片忠心，实在没有做对不起陛下的事情啊，如果李亶那小子真的有篡位之举，老臣宁愿亲领军队，将他生擒活捉，然后千刀万剐。”
忽必烈听了之后冷冷一笑说道：“哼哼，你这张嘴可以称得上铁嘴钢牙呀，来人呐，将李亶写的三封信给呈上来！“话音刚落，内侍臣便将三封信交给了忽必烈。忽必烈又将信摔到了王文统的面前，大声喝道：”你自己看看这是什么？“王文统低头一汗，不由得额头上的汗珠一滴一滴的渗了出来，这三封信都是他的女婿写给他的，大致内容是：小婿谨遵岳父大人的嘱咐，已经准备就绪，请速定日期。王文统看到了这三封信之后知道再说什么也不管用了，所以他也就什么也不说了，也说不出来了，他当时吓得缩成了一团。忽必烈在一旁又是十分愤怒的说道：”想寡人将你在平民布衣当中选拔出来，并授以权柄，待你不薄，想不到你却忘恩负义，助纣为虐。今日如果不杀你的话，怎能解孤王心头之恨。“说完忽必烈立即下令将王文统斩首，并且诏告天下，兴兵讨伐李亶。
李亶知道自己的岳父已经死去，便正式在山东举兵反叛，忽必烈召集群臣，商议对策，大臣姚枢说道：“臣以为李亶贼子分三步棋走，第一步，他从水路进军，进攻燕京，然后北据居庸关，以阻止我们的军队前进。第二步，他会与南宋联合，进可攻，退可守。第三步，占据济南，等候他事先联系好的准备共同反叛的地方势力。妄图扰乱天下。“忽必烈听了之后有些着急的问道：”那依卿之见，该如何对付呢？“姚枢接着说道：”想叛贼狂妄逢大，他以为与他共同反叛的人，都与他是一条心。殊不知那些皆是不忠不义之徒，有便宜才占，无利可图就会弃他而去。李亶占据济南，犹如瓮中捉鳖。如果我们马上发兵济南的话，将城围困，便可以来个瓮中捉鳖。“忽必烈听了之后喜不自胜，立刻下令发兵。此次平叛的主帅是诸王合必赤和丞相史天泽。果然不出姚枢所料，蒙古大军一到济南城，就将济城紧紧包围，根本就无人来救援李亶，尽管南宋政府封李亶为齐郡王，但是在军事行动上根本就不给予有力的配合。李亶在进攻济南的时候，还曾传檄河北，希望得到华北地区汉族地方将领的支持，但是响应者却寥寥无几，正是因为如此，李亶的处境被完全孤立。
