子霸都鲁，速不台的儿子兀良哈台，弘吉刺部驸马按陈，亦乞列恩部驸马帖里该和右翼的全体那颜。忽必烈的支持者廉希宪利用塔察儿因兵败遭蒙哥谴责的不满情绪，游说塔察儿，利用塔察儿的影响和威望，提名推举，这次忽里勒台将大汗继承权赋与了忽必烈。五月，忽必烈建元中统3。 为了南下与其兄争夺天下，阿里不哥“分遣腹心，易置诸将”4，对汉地的军事、行政都重新进行了部署，命刘太平、霍鲁海行省事于关右，收关中诸处钱谷，控制关陇，接应川蜀。将军队指挥权交给亲信阿兰答儿，部署兵分两路进取燕京。令浑都海仍驻六盘并与两川诸将联系；遣阿兰答儿自和林趋凉州，与浑都海配合，意在收集蒙哥旧部，控制河西，占据关陇，东出山、陕，自西路进兵燕京；遣其子玉木忽儿和术赤子合剌察儿率领东路，出和林渡漠进犯开平、燕京。 针对阿里不哥的军事、行政部署，忽必烈也采取了相应措施，他派八春、廉希宪、商挺为陕西四川等路宣抚使，粘合南合、张启元为西京等处宣抚使，与阿里不哥的支持者浑都海、霍鲁海、刘太平争夺陕西、四川，并阻止两川支持阿里不哥的军队东进；派合丹、合必赤、汪良臣等增援八春；派也松格等为东路先锋出兵阻击玉木忽儿。同时，自燕京、西京（今山西大同）、北京（今内蒙古赤峰市宁城）运米至开平、抚州、净州（内蒙古四子王旗）、鱼儿泊（今内蒙古克什克腾旗达里诺尔），以备军储。 廉希宪等晚于刘太平二日入京兆，他一方面“大集官吏，宣示诏旨”，安辑城内，一方面“遣人驰往六盘山，宣谕安抚”5。蒙哥死后，其子阿速带扶柩护玺返回漠北，大部分军队由大将哈剌不花率领退屯六盘山与驻守在那里的浑都海会合。留守四川的蒙古军统帅纽邻部下的奥鲁官和副将乞台不花与六盘浑都海联系密切，驻守成都的密里火者也是他的同党。希宪派往六盘的使者被杀，浑都海等已约日进兵。在面对强敌的严峻形势下，希宪遣万户刘黑马逮捕刘太平、霍鲁海，人川杀密里火者于成都，令总帅汪惟正杀乞台不花于青居。征秦巩平凉等处诸军，以所佩虎符银印授汪良臣，使统诸军备六盘，以六盘兵精，戒八春、汪良臣“毋与争锋，但张吾军声”，阻止浑都海兵东进，以待援军。同时宽宥被俘的西川奥鲁官，收其军为己用。 八月，阿兰答儿与浑都海军合，南军诸将首战失利。后合丹、合必赤与八春、汪良臣等合兵再战于平凉，大胜，俘斩阿兰答儿、浑都海。东路也松格也败北军先锋玉木忽儿。冬，忽必烈决定亲征和林，阿里不哥逃往谦谦州（在今叶尼塞河上游南），南军占领和林。 为了休养士马，阿里不哥向忽必烈请降，表示在秋高马肥后入觐，得到允准。中统二年（1261）秋，他提兵南下，声称前来投降，却突然袭击了边将也松哥，占领了和林，并派兵南向骚扰漠南，忽必烈再次亲征。他紧急调动军队，宗王塔察儿、合丹，驸马按陈、帖里该和汉将史天泽等同行。大军与阿里不哥遇于昔木土脑儿，塔察儿与合丹、合必赤等分兵奋击，先败阿里不哥所部的斡亦剌军，杀其将合丹，追北五十余里，阿里不哥败退。由于忽必烈没有穷追溃逃的阿里不哥，使他们误认为南军已经撤退，于是后军统帅蒙哥之子阿速带与阿里不哥商量后率军继进，与忽必烈中军相遇，忽必烈亲自督战，丞相线真将右军，史天泽将左军，合势进逼，左翼史天泽军大败北军右翼；右翼线真军与北军杀伤相当，不分胜负，激战后各自撤军。此后，忽必烈命塔察儿率军北上，而以蒙古、汉军分守居庸、古北诸关口。 在争夺漠南的同时，两兄弟也都力争控制察合台兀鲁思，忽必烈派察合台曾孙阿必合失（木秃坚孙，不里子）回封地主持兀鲁思事务，他与其兄弟同行，在漠北为阿里不哥逻卒擒获，被杀。阿里不哥另派察合台的孙子阿鲁忽（察合台第六子拜答儿的儿子）主持其祖父封地的事务，并要求他提供粮食和武器，守卫质浑河边界，阻止旭烈兀、别儿哥派军增援忽必烈。同时遣使至察合台兀鲁思境内征调军需，使者在短期内征调了大批牲畜、马匹和武器。 受阿里不哥支持夺得了察合台兀鲁思统治权的阿鲁忽，在控制了察合台封地全境后，不愿再听命于阿里不哥。他扣留了阿里不哥使者征调的牧畜、武器和钱物，宣布拥护忽必烈。旭烈兀也倾向忽必烈，并遣使责备阿里不哥。于是他们对各自控制区的统治权也得到了忽必烈的认可。 阿鲁忽的背叛令阿里不哥极为愤怒，于是他率兵攻打阿鲁忽。阿鲁忽在不剌城击败阿里不哥的先锋军并杀其先锋哈剌不花后，回到伊犁河，驻在自己的斡耳朵并遣散了军队。阿里不哥后军继至，夺取并洗劫了伊犁河和阿力麻里，阿鲁忽退至忽炭（今新疆ｍ.ｗEｄAliAN.ｃｏｍ