早在忽必烈与其弟阿里不哥争位时，窝阔台大汗的孙子海都（窝阔台第五子合失之子）就站在阿里不哥一边与忽必烈叫板。1266年，阿里不哥战败后被忽必烈毒死，海都领兵还归于其位于叶密立河流域的封地，并广结术赤诸后王，于1268年与忽必烈再次开战。所以，忽必烈在灭南宋过程中数次以天热为名要伯颜等人驻兵，实际上最大的忧虑恰恰是害怕海都的大举入侵。特别值得一提的是，忽必烈难洗失败之耻罢征日本，也是因为他心腹之患海都在北方觊觎帝国边境所致。
当然，忽必烈很会耍手腕。为了分化海都等西北诸王，他册封八剌为察合台汗国的大汗，想让这两位“邻居”火拼。果然，这两个蒙古王爷大打出手，开始海都遭伏大败，但他又联合术赤诸后王共击八剌，八剌反败。不得已之下，双方谁也吃不掉谁，八剌与海都又结盟为“安答”（兄弟）。这样一来，实际上察合台汗国归于海都控制下。八剌死后，察合台的一个孙子捏古伯继位为汗，他虽为海都授立，但心中不服海都这位“大叔”，忽然进攻海都。海都沙场老帅，起兵相迎，杀掉捏古伯，立八剌之子笃哇为察合台汗国的大汗。日后，双方联合术赤诸后王，时时侵扰大元朝的北方边境，使得老皇帝忽必烈七十九岁高龄还要御驾亲征，一直不让大元消停。
海都等人不仅不让忽必烈消停，这些人自己也不消停。1297年，钦察王子土土哈病死，其子床兀儿好战，率军与海都和笃哇等人打个不停，但最终被海都等人击败。乘胜凭势，笃哇又侵元境，生俘了忽必烈女婿阔里古思，不久又杀掉了这位帝婿。
元成宗继位不久，听闻此事，又急又气，直嚷嚷要“御驾亲征”，其母后阔阔真劝他，认为海都等人距大都遥远，亲征要花一两年时间，其间恐内陆生乱。克制半天，元成宗才打消亲征的念头。
否极泰来，元成宗正郁闷间，先前一直与忽必烈为敌的诸王药不忽儿等三个王爷率万余人投附大元朝，并自告奋勇要带兵去打笃哇和海都。元成宗大喜，忙派人送物，让这几个人为自己打头阵。这几人昔日与笃哇等人是同盟军，不仅熟悉地形，又深知对方行军布阵的规律，一出手就把笃哇打得大败，并生擒了他妹夫。
海都闻讯大怒，大集诸王，包括察合台大汗笃哇在内共四十个蒙古王爷，提兵数十万杀向大元边境。海都此行，他自己是自找倒霉，反而成就了元成宗的侄子海山（元成宗早死的二哥答剌麻八剌之子）。海山大侄子年纪虽轻，临危不乱，督五部元军予以海都联军迎头痛击，在1301年秋天于哈拉和林与塔米尔等地大败敌军。海都不敌，败走时身受重伤，笃哇也膝部中箭。退军途中，海都伤重身死。
有关海山的大胜，中外史书记载不一，多有存疑。元史中自然大肆宣扬海山这位日后皇帝的胜利。但西亚等地史书记载双方交战实际上不分胜负，最后是经谈判达成“和议”，海都还捞得不少便宜，向元军勒索了无数金宝兴高采烈而还。半途中老头得上传染病，这才一命归西。而且，海都一生中打过四十一场大战，基本上场场皆胜，是忽必烈的心中噩梦。
海都人死，西北诸王心也凉了。笃哇从海都四十个儿子中拥戴察八儿为大汗，继承窝阔台汗国的事业（笃哇之所以立察八儿，因为此人从前劝海都立笃哇，此举也是“投桃报李”）。笃哇知道自己打不过大元，就劝察八儿及诸王与元朝讲和，共同遣使表示臣服，承认铁穆耳的蒙古宗主地位。
由此，窝阔台汗国、察合台汗国以及统治波斯广大地区的伊儿汗国和统治今天俄罗斯地区的金帐汗国，均表示拥戴元成宗。这样一来，整个蒙古诸王族在形式上又重得统一，元成宗完成了他爷爷忽必烈也未能完成的任务。
不久，笃哇与察八儿二人因利益不和，兵戎相见。元成宗自然偏向笃哇，双方合兵，把察八儿打得穷蹙投降。笃哇虽未杀察八儿，但昔日的窝阔台汗国至此已全归察合台汗国域中。1306年，笃哇病死，其子宽阇继位后，一年半后也病死，汗位被察合台的一个后裔塔里忽所夺。没过多久，塔里忽被忠于笃哇的旧臣刺死，众人拥笃哇幼子怯伯为大汗。见内乱迭起，察八儿又联合海都系诸王来攻，最终反被察合台一系诸王打败。正是由于窝阔台、察合台两系诸王之间的厮杀，河中地区长年流血，不得安宁。与之相较，元成宗统治下的大元朝，要相对稳定得多。
总之，其他几个蒙古汗国汗王之间狗咬狗，对大元朝皇帝最有利。如此，他可以时常以仲裁者身份出现，扬此抑彼，坐山观虎斗。
元成宗这个亚洲“共主”也没当几年。笃哇死的转年，即1307年，他也得病而死，时年四十二，在位十三年。
铁穆耳年幼时，是个嗜吃狂。大胖爷爷忽必烈曾为此三次杖打这个大胖孙子，督促他节制饮食。同时，为了强迫铁穆耳减肥，忽必烈派数名御医日夜“监视”他，只要觉得这大胖孩子吃够了，立刻击杖两声以为号，铁穆耳就不能再狂吃。节食难受之余，有个回回人很坏，他自称有神仙“甜水”能让铁穆耳肚子舒服。这位皇孙信以为真，随回回来到一个装潢精美的浴室。蒸洗完毕，回回人引他到一个金笼头前，事先置美酒于其中，铁穆耳一顿酣饮，马上来瘾。从此，他天天以酒当水，节食很有成效，却成了个不可救药的酒精上瘾者。过了好几年，忽必烈见这个皇孙日渐消瘦，才得知回回人诱引他喝酒成瘾的秘密，暗中派人劫杀了此人。但是，青年铁穆耳的酒瘾，一发不可收拾。
更加奇怪的是，铁穆耳继位后，痛自诫厉，完全戒酒，至死也没再喝一口。虽如此，他青年时代的纵饮已经淘空了他的身体，故而寿命不长。
都是窝阔台(元太宗)孙，曾支持阿里不哥与忽必烈争汗位。他统辖叶密立(今新疆额敏东南)一带原窝阔台和贵由的封地，于至元五年(1268年)发动叛乱，并建窝阔台汗国。
海都为窝阔台(元太宗)孙，合失之子。曾支持阿里不哥与忽必烈争汗位。他统辖叶密立(今新疆额敏东南)一带原窝阔台和贵由的封地，于至元五年(1268年)发动叛乱，并建窝阔台汗国。随后，与昔里吉、乃颜等叛乱宗王交相侵扰西北地区，以致忽必烈徵调攻宋的伯颜军北上平叛。
1251年蒙哥的即位在黄金氏族内部划下一道深深的裂纹。窝阔台即大汗位时，全体宗王曾立下“只要是从窝阔台合罕子孙中出来的，哪怕是一块肉，我们仍要接受他为汗”的誓言，贵由汗即位的忽里台大会上，诸王也有类似的宣誓。因此，海都认定拖雷后人占据大汗之位是非法的，故而很早就萌生了反叛想法。宪宗六年，蒙哥大汗“遗天麟使海都，拘留久之”。拘禁大汗使者，其实已露叛意。
海都能在短短几年中迅速崛起，是与钦察汗国术赤系后王的支持分不开的。海都的封地海押立位于钦察汗国的东南边界线上，西临术赤第五子昔班在七河的封地，北近术赤长子斡儿答在额尔齐斯河西岸的兀鲁思。海都极力与他们结交，与钦察汗别儿哥“咸与亲厚”。而别儿哥为了对付势力急剧膨胀的察合台汗国，也积极扶持海都的力量。1260年，阿力不哥派自己的心腹察合台之孙阿鲁忽回中亚继续察合台汗位，阿鲁忽借阿里不哥之令并吞了大汗廷派驻在中亚的军队，取得了农业城廓地区的实际控制权。随后阿鲁忽转而投归忽必烈，从忽必烈处得到了“从阿勒台的彼方直到质浑河，可让阿鲁忽防守并掌管兀鲁思和各部落”的诏命，使察合台汗国第一次正式从大汗廷取得了控制中亚农业区的权力，汗国实力由此暴涨。此前，术赤系在河中农业区势力最大，阿鲁忽上台后“杀死了所有的别儿哥的那哥儿和臣属于他的人”，双方几度交战，原属术赤封地的楚河西部草原和大部分花剌子模绿洲都被察合台汗国夺走。别儿哥因忙于高加索地区的战事，无法全力东顾，因此积极支持海都对抗阿鲁忽。海都借钦察汗国支援，不但增强了军力，也抬升了在本系宗王中的地位。他与阿鲁忽数次交战，互有胜败。中统三年，阿里不哥前往中亚，打败阿鲁忽，阿鲁忽只得避居喀什、和田一线。这为海都扩充实力提供了时机，此后，他逐渐在从海押立向西北延伸到乌伦古湖四周的一块条形草原地带建立了自己的势力。当至元初期世祖忽必烈稳定了关内局势，再预备控制中亚时，俟机反叛的窝阔台汗国已经初具规模。
反叛大汗廷，必须以军事实力为后盾，海都从被封海押立开始，就开始聚集实力。由于窝阔台系后王的军队被蒙哥汗夺走，“他没法从各处征集了二、三千军队”。海都的策略主要是在两方面进行努力，一是拉拢窝阔台系各自为政的诸王，建立以自己为首的统一的窝阔台系政治势力，二是结交术赤系后王，引钦察汗国为奥援。然而，当时蒙古国政令统一，客观环境限制着海都的行动，但是，1260年爆发的忽必烈、阿里不哥兄弟之间争夺大汗之位的战争，却从某种程度上帮助海都实现了反叛图谋。
海都于元五年(1268年)发动叛乱，并建窝阔台汗国。随后，与昔里吉、乃颜等叛乱宗王交相侵扰西北地区，以致忽必烈徵调攻宋的伯颜军北上平叛。因海都采用游动方式，元廷多年无法剿灭。至元二十六年(1289年)，海都又攻和林(今蒙古哈尔和林)，忽必烈亲统大军北上征讨。海都不敌，率部逃遁。忽必烈先后派伯颜、玉昔帖木儿等主持西北军事，海都势力被驱出阿尔泰山以外。成宗即位后，任命侄海山总领漠北诸军，继续征剿海都。大德五年(1301年)，海都几次战败，死于退军途中。大德十年，其子察八儿率部归顺元朝。
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