元世祖忽必烈是拖雷的的第二个儿子，在所有儿子中也是最受宠的。在忽必烈11岁的时候，就已经成长为一位文武双全的少年了。
在文上面：他的母亲是一位深受汉文化影响的女人，在母亲的影响下，忽必烈也酷爱汉文化，并对儒家经典进行了刻苦的研习。在年青时，他招揽了张文谦，许衡等名人请他们讲解治国安邦之理，所以忽必烈一直奉行“治理汉地必须用汉语”的理念。因此，在后来，他招揽了张德辉，张弘范等汉人，更甚后来还授予张弘范蒙古汉军元帅之职，并赐宝剑，说：“剑在如我在，蒙军中如有不从命者，以剑处之”。使得张弘范很是感动，为后来的蒙古帝国立下汗马功劳。
在武方面：在年少时一次围猎中，忽必烈以小小年纪也射杀了一只野兔，使得成吉思汗很是高兴。在1251年，忽必烈的哥哥蒙哥继承汗位。从此，忽必烈的势力也在壮大，但蒙哥很是信任，让他一体节制汉族地区的所有居民。
在蒙哥亲率大军攻打南宋的时候，忽必烈自行率领一支部队向南进攻，在到达长江北岸的时候，后方来报，说蒙古大汗死在军中，让其赶紧回去。但忽必烈说道：“眼下和宋军打仗，还未分出胜负，还不能回去”。于是，强忍着兄长蒙哥去世的悲痛，指挥军队渡过长江，打败宋军。这时候，他的妻子派来密使说：“您的弟弟阿里不哥留在和林，准备做可汗，还派兵包围了开平，您赶快拿个主意”。
忽必烈这次着急了，因为开平是他的大本营，马上和下面的谋士商量，因此在汉人谋士郝经的建议下，赶紧回到开平，宣布继承汗位。这次忽必烈选择在汉人的地方称汗，已经是违反了祖制。实际上，忽必烈应该是出于革新除旧的目的，要改掉蒙古人的老习惯。不久之后，干脆按汉人的习惯，自称为皇帝，开始用汉族的方式治理国家。
阿里不哥听到之后，没想到忽必烈的动作如此之快，在同年四月召开忽里勒台大会，宣布自己才是真正的大汗，这样一来，蒙古便有了2位大汗，有人支持忽必烈，有人支持阿里不哥。就这样，两兄弟为了汗位弄得反目成仇，经过几年的战争，阿里不哥多次被忽必烈打败，再加上蒙古地区发生了饥荒，原来支持阿里不哥的蒙古诸王纷纷投降忽必烈。在1264年，阿里不哥不得不向忽必烈投降，然而，忽必烈却下诏，阿里不哥及相关诸王都不问罪，只将身边的谋臣处死。
忽必烈在平定阿里不哥后，就将中心由和林迁到了中原地区，用汉族理念来改造蒙古帝国。在1271年，忽必烈公布《建国号诏》，并接受了大臣刘秉忠的建议，取《易经》中“大哉乾元”之意，于是取国号“大元”，忽必烈即为元世祖。1272年，忽必烈又将燕京改名大都，作为全国的首都。
这时，忽必烈虽然占据了半壁江山，但仍不满足于此，他要扩张领土，当时腐败的南宋王朝就成了开疆扩土的首要对象。对于，南宋，忽必烈采取了
政治配合军事的方法。在伯颜率军南下之前，忽必烈曾多次告诫他在征战中，万不可滥杀无辜百姓，以收服民心。且下令，商人仍经商，种地仍照常种地，无论三教九流均各安其业。这对南宋王朝的覆灭造成了积极影响。在1276年，元军兵分三路进攻临安，南宋官员纷纷逃散，至此忽必烈灭亡南宋的计划已经逐渐实现。在崖山会战中，南宋战败，在1279年陆秀夫背负小皇帝赵昺跳下崖山，坠入大海，大将张世杰听后也纵身跳入大海。崖山海战的这场空前惨烈的宋元海战，是元军消灭南宋的最后一仗，数十万南宋军民战死，海上漂浮的尸体不计其数。至此，南宋王朝灭亡，忽必烈真正完成了中国的统一大业。
之后，忽必烈更是突破了民族的界限，大力提拔汉人，而对那些思想保守的蒙古贵族却弃而不用。至此，在忽必烈的治理下，全国农业也得到了恢复和发展，随之而来的是手工业也得到了很好的发展，生产技术也得到了巨大的发展，城市商业和地外贸易也得到了繁荣发展。至此，疆域空前的大元帝国百姓也得到了短暂的和平。
