忽必烈封地內的邢台，金朝時人丁浩繁、經濟繁華。在蒙古軍入侵以後，忽必烈受封之初，本地住民急劇減少。忽必烈決定以邢台為試點，派張耕、李簡等人去邢台。他們到邢台後，同心合力，肅除貪暴，主動安民，不到數月，人丁便增加了幾十倍。忽必烈從邢台鼎新的結果中大有感到，更加正視文人，慢慢委以重擔，又調派楊惟中、史天澤、趙壁等管理河南，使河南經濟獲得了必然的規複。

當時，阿裡不哥占有較著的上風，他駐守和林，有節製蒙古本土的便當。在蒙哥身後，他一麵以監國身份為蒙哥舉哀發喪，一邊調將布兵，以阻防忽必烈。他先命脫裡赤為斷事官，占有燕京，號令四方；又命玉木忽兒帶領東路雄師，出和林、越漠北，謀取開平；再命阿蘭答兒帶領西路軍，下河西走廊，詭計與屯守在六盤山的渾都海部彙合，以構成對忽必烈的包抄情勢。當時的關中地區最為龐大。蒙哥身後，他所帶領的伐宋主力，退回到六盤山屯守，與本來駐守軍隊渾都海部彙合。阿裡不哥期近位前就任劉承平、霍魯懷到陝西任職，詭計節製陝川。這兩小我都是忽必烈的死仇家，如果駐守在六盤山的這支勁旅悍然打擊京兆，秦、隴、陝、蜀之地將儘為阿裡不哥統統，對忽必烈構成致命的威脅。

襄、樊是通向江南的大門，占有了襄、樊後，忽必烈兵分兩路，一起從兩淮方向打擊，管束宋兵；一起從襄陽沿漢水而下，進入長江，直指南宋都城臨安。公元1276年農曆正月，在強大的蒙軍麵前，謝太後、宋恭宗趙隻好投降了忽必烈。南宋隨之滅亡。

通過這些漢儒幕僚的幫忙，忽必烈對中國前代王朝的治亂興衰有了充分的體味。忽必烈不但本身儘力接管、學習漢文明，還要其他蒙古貴族跟著學。他的兒子真金太子從小就跟姚樞、竇默學習《孝經》；當上中書左丞的闊闊，原為忽必烈在“潛邸”時的近侍，忽必烈讓他拜王鶚為師，學習“治道”。

公元1267年，忽必烈以南宋當局截留信使為藉口，命阿術為主帥，舉兵大範圍打擊南宋。他采納南宋降將劉整的建議，集合上風兵力，打擊江、漢之間的軍事重鎮襄、樊兩城。公元1271年農曆蒲月，又令四川等地軍隊水陸並進，包抄襄樊。襄樊兩城軍民奮勇抵當，對峙固城戰役達五年之久。忽必烈久攻不下，便采納張弘範之計，先堵截襄、樊兩城水上聯絡，又集合力量先攻陷樊城。襄城守將見局勢已去，便投降了忽必烈。

固然忽必烈對李璟采納拉攏拉攏的體例，可李璟見忽必烈與阿裡不哥打得正緊，於1262年農曆仲春三日，公開停止兵變。他將漣、海等州獻於南宋，遣使要求南宋援助。忽必烈當即命諸王合必赤總督諸路軍馬，討伐李璟。來自河南、河北、山東等地的蒙漢軍隊圍攻李璟，將李璟困於濟南城中。李璟向四周求救，但願獲得山東、河北等地軍閥的呼應，但是呼應者無幾。數月以後，城中糧儘，李璟無計可施，便投大明湖他殺，因為水淺未能淹死，被蒙軍抓獲，隨後被斬殺。李璟的兵變很快被停歇了。

公元1259年春季，蒙哥兵分三路，南下滅宋。他親率一隊主力進入四川。農曆八月，蒙哥在合州遭到守將王堅的固執抵當，兩邊苦戰多日，蒙軍遭到重創。這時，忽必烈正帶領軍隊，超出淮河，籌辦強渡長江。不久，忽必烈接到動靜，蒙哥在合州攻城時被宋朝軍隊炮石擊中，死於軍中，請他速速北返。