再伟大的英雄，终究还是会死去。在生前安排好继承人，是成吉思汗必须要做的一件大事。这件事可不比行军打仗，仗打败了，还可以重新再来，继承人一旦安排得不好，不但绝无回头可能，还会引发自己人内部的争斗。对此，成吉思汗心知肚明。
他生前最钟爱嫡幼子拖雷（Tolui）。拖雷母亲就是成吉思汗众多后妃中地位最尊的大皇后弘吉剌氏孛儿台·旭真（Borte-Hujin，Hujin源于汉语“夫人”）。孛儿台生有术赤、察合台、窝阔台、拖雷四子，被称为四曲律（Kuluɡ，骏马、豪杰的意思）。尽管成吉思汗还有第五子兀鲁赤（第三皇后也遂所生）、第六子阔列坚（第二皇后忽兰所生），但地位却低于大皇后所生四子，因而拖雷具有嫡幼子的身份，按照蒙古“幼子守产”的习俗，拥有极为特殊的地位。
成吉思汗生前亲切地称呼拖雷为“伴当”，出征时总将他留在身边，参决军国大政，时称“大那颜”。当时所有人都毫不怀疑地认为拖雷将会在成吉思汗百年后继承汗位。然而，事情却因为一场意外的争吵而起了变化。
成吉思汗建立蒙古国后不久，决定西征花剌子模国。当时，花剌子模国对蒙古而言，完全是一个未知的世界，敌人的实力到底有多强，也无从得知。正因为如此，出征前，一种不安的情绪普遍笼罩在蒙古军中。成吉思汗的第三皇后也遂趁机进言说：“大汗越高山峻岭、渡大河大海，长途远行，平定诸国。但凡有生之物都不能长久生存，如果你高山一样的身躯忽然倒塌，你的国家百姓由谁来治理？你四个儿子之中，应该由谁来继承宝座？当此临别之际，请大汗早些定下这件大事。”其实此事众人均已经想到，只是心有畏惧，谁也不敢主动提起。也遂和第二皇后忽兰在所有后妃中最为成吉思汗所宠爱，反而是也遂先大胆说了出来。
成吉思汗觉得很有道理，于是召集众人开会，说：“也遂虽是女人，她的建议却十分重要。我的弟弟、儿子、博尔术、木华黎等，你们都没有向我提出这样的建议，我自己竟然也忘记了这件事。”然后将目光投向长子术赤，说：“术赤，你是我的长子，你先说说，这件事要怎么办？”术赤还没有回答，脾气暴躁的成吉思汗次子察合台，抢先说道：“父汗让术赤先发表意见，是想要将天下委托给他么？他是篾儿乞的杂种，我们怎么能接受他的治理？”
成吉思汗年轻时，原配妻子孛儿台曾经被敌人抢走，后来虽然为成吉思汗夺回，却在回来的路上生下了术赤。虽然成吉思汗视术赤为亲生，但“野种”的阴影始终笼罩在术赤头上。术赤见弟弟当众揭自己的痛处，勃然大怒，奔过去抓住察合台的衣襟，怒道：“父母都没有把我当外人，你为什么老是跟我过不去？你有什么本事？不过暴躁骄傲而已。我和你比箭，要是我败了，就折断大拇指。我和你比武，要是我败了，就倒在地上不再爬起来。请父汗下令。”
兄弟二人互不相让，当即扭打在一起，好不容易被人拉开，也依然怒目相视，互相斥骂。全场一片愕然，不知所措。成吉思汗脸色铁青，一时说不出话来。
还是察合台的师傅阔阔搠思主动站了出来，严厉训斥察合台说：“察合台，你为什么这样性急？你这样胡言乱语，怎么对得起你的母亲孛儿台夫人？你和术赤难道不是一母所生的兄弟么？你这样说，不是要故意提起你母亲终生遗憾的事么？”察合台这才无言以对，闷不做声。术赤见有人替他出头，也逐渐平静下来。
成吉思汗这才说：“阔阔搠思说得对，怎么能这样说术赤呢？术赤当然是我的长子，以后不许再说这种话。”察合台不便再说什么，于是笑道：“术赤是有本事的，我们也不必比试。术赤和我年纪最大，我们愿意一起为父汗效力。三弟窝阔台敦厚仁慈，我推举他将来继承父汗的大业。”
成吉思汗回头问术赤：“你怎么看？”术赤心中虽然不平，但他感觉到成吉思汗已经认可了察合台的建议，再争下去也没有结果，只能是自讨没趣，于是说：“察合台说得不错，我们二人愿意齐心协力。我也推举窝阔台继承父汗的大业。”成吉思汗说：“大地辽阔，江河众多，我将会分封给你们每个人广阔的土地，让你们各守封国。但你们二人以后一定要和睦，不能让人耻笑。”术赤、察合台两人都当场答允了。
成吉思汗又问第三子窝阔台：“你有什么意见？”窝阔台道：“父汗降恩让我说话，我能说什么呢？有两位兄长推举，我能说自己不行吗？今后尽力而为吧。要是我的子孙不成器，虽然包着草，牛也不吃，虽然包着油，狗也不吃，那么自有兄弟们的子孙来高举父汗的大纛。”窝阔台这句话的意思是说，他本人自会竭心尽力当好大汗，但倘若他的子孙继承了汗位，却没有能力治理国家，那么三兄弟的后代自会站出来主持正义，重新推举大汗。这话颇似谶语，后来果然应验。
成吉思汗点头称是，最后才问第四子拖雷：“你有什么想法？”拖雷没有丝毫迟疑，说：“我同意父汗和兄长们的意见，推举窝阔台。我愿全力辅助他，他忘了的，我提醒他。他睡着了，我叫他起来。他出去征战，我总是在他身旁。”于是成吉思汗便立窝阔台为继承人。
四兄弟的性格在这一场立储之争中昭然可见，最大的受益者自然是窝阔台，他也是心计最深的人。最吃亏的自然是拖雷，他是嫡幼子，蒙古习俗由幼子守业，加上成吉思汗一向偏爱他，他本人也精明能干，众人均以为将来继承汗位的必然是拖雷无疑，没想到今日突生事端，造成了现在的局面。
在场众人的真正心意已经很难完全还原，但正是这一次立继承人的会议，埋下了日后内讧的种子。
成吉思汗征服花剌子模国后，将新占领的领土分别封给了长子术赤、二子察合台和三子窝阔台。四子拖雷则被分配了五个千户，以及中央兀鲁思封地。蒙古有“幼子守产”的习俗，成吉思汗百年之后，他的全部领地、财产和军队都将归拖雷所有。
术赤是长子，却不得继承汗位，而且封地最远。他感觉受到了排斥，自然心情很不好，一直闷闷不乐，很快就生了病。刚好此时成吉思汗派他出征，术赤出兵有些迟缓，引起了成吉思汗的不满。后来成吉思汗几次召术赤来见，术赤因为病重，无法成行。成吉思汗不了解实情，更加怀疑术赤心有怨恨。
刚好有个蒙古人从术赤的封地来，成吉思汗便询问术赤的情况。那个人回到说：“大王子身体很好，我来这里之前，还看见他带了大队人马在打猎。”成吉思汗勃然大怒，当即决定发兵征讨术赤，并委派一向与术赤不和的窝阔台与察合台作先锋。就在大军将要出发之时，快马传来消息：术赤已经病死。成吉思汗这才知道术赤生病已久，他一直误会了长子，十分悲痛。
术赤死时才四十九岁，普遍认为他是因为心情不佳导致了短命。他共有十四个儿子，次子拔都最为精明能干，长子鄂尔达于是主动将继承父亲王位的权利让给了拔都。术赤虽然活着的时候倍受压力，但却与四弟拖雷关系友善。非常难得的是，即使在他死后，这种友好的手足关系也得以继续延续，由此在后来争夺汗位的内讧中起了决定性的作用。
成吉思汗死后，拖雷一跃成为诸王中势力最大的人，继承的领地封民计有二十万户，十二万的精兵，全部是蒙古最精最强的兵马。而其他王子均只有几千户封民，即使是窝阔台，封民也只有五千户。可以说，其他所有人的势力全部加起来，也不及拖雷一人。尽管窝阔台之前已经被成吉思汗亲自指定为汗位继承人，但仍然能感到弟弟拖雷的巨大威胁。如此悬殊的实力对此，自然而然地埋下了日后争夺汗位的种子。
按照蒙古传统，汗位选人要通过形式上的忽里勒台大会的推举，才能登位治国。因此，从成吉思汗逝世起，拖雷便以大那颜的身份监理国政，处理帝国的事务。宋绍定二年（1229年）秋八月，成吉思汗死后两年，拖雷终于召集各支宗王大臣，于成吉思汗的大斡耳朵——怯绿连河上游的曲雕阿兰召开忽里勒台，商议推举蒙古国大汗。大会一开始，蒙古贵族均极力推举实力最强的拖雷。在这样的状况下，窝阔台也不得不小心谨慎，假意表示要让位给拖雷，说：“按照蒙古人的规矩和习俗，幼子是家中之长，代替父亲并掌管他的营盘和家室。我怎能在他活着时就登上合罕之位呢？”史书记载拖雷能以大局为重，主张尊重父汗遗命，立富有治国才能的窝阔台为汗。实际上，拖雷若是有心遵守成吉思汗遗命，又何必监国摄政两年？可见他对汗位不无窥觑之心。
正因为双方各怀鬼胎，所以会议一直开了四十几天，始终不能决定。在关键时刻，大臣耶律楚材发挥了重要作用。他私下里找到拖雷，向拖雷进言说：“此宗社大计，宜早定。”并明确要求拖雷放弃汗位的争夺。拖雷考虑到当年父汗确实曾经当众立三哥窝阔台为继承人，自己在声势上处于下风。而成吉思汗的四大嫡子中，与拖雷友善的长子术赤已死，二子察合台则明确支持窝阔台，拖雷也感觉到自己势单力孤。耶律楚材的话最终坚定了他的立场，他最终答应主动推举兄长窝阔台为大汗。当时拖雷势力最大，一呼百应，他的态度具有决定性的作用。最终在拖雷坚持之下，终于议决推举窝阔台为大汗，拖雷监国就此结束。
窝阔台即汗位后，命耶律楚材定册立礼仪，皇族诸王尊长均列班拜见大汗，借以加强大汗的权威。此时，众蒙古王公贵族已经能隐隐感到新大汗的不安。而实力最强的拖雷却没有多想，他自以为窝阔台是自己的亲兄长，又是他本人主动让贤，力保兄长即位，权力之争无论如何也不会大过骨肉之情。然而，拖雷却不知道，权力这东西，一旦得到手，就很难舍弃，之后的种种努力都是为了巩固权力，甚至连兄弟之情也可以舍弃不顾。他拥有蒙古最强壮的兵马，把有要津，英勇有谋，威望又高，是王公贵族中众望所归的大汗人选，随时能够取窝阔台而代之。有这样的一个实权派人物在，自然令新大汗难以坐稳大汗宝座，兄弟之间的猜忌不可避免。
窝阔台即汗位后两年，亲率大军征伐金国。在攻破居庸关后，窝阔台突然得了病，说不出话来。巫师占卜后，当中宣布说：“因为杀害金国百姓太多，所以山川神灵作祟，侵害大汗，必须由亲族中一个人代死，否则病不能好。”众将均默不做声，将目光投向拖雷，拖雷说：“我答应过父皇，一心辅助皇兄，我愿意代皇兄而死。巫师，你念咒罢。”巫师便开始念咒，给拖雷喝了神水。拖雷先向上天忏悔自己往日杀人太多的罪孽，随后对窝阔台说：“请皇兄照料我的孤儿和妻子。”显然他知道自己大限将至，已经有托付后事之意。
当晚，拖雷神秘死在自己的营帐中，年约四十岁。自己钟爱的幼子如此诡异地死去，这大概是成吉思汗生前无论如何都没有料到的。他为了避免儿子们争夺汗位而费尽心机，到头来骨肉相残的血腥话剧还是一幕又一幕地由他的后代子孙上演。
对外公布的拖雷的死因是病死，但拖雷妻子索鲁赫帖尼（Sorkhokhtani）坚决不承认拖雷是死于疾病。蒙古妇女有继承权，丈夫去世，主妇即为一家之长。窝阔台为了笼络索鲁赫帖尼，提议她嫁给自己的长子贵由，以加强两系的关系。但索鲁赫帖尼却极有主见，拒绝了大汗的刻意笼络，从此全身心地照顾拖雷的几个儿子，取得了众多蒙古王公贵族的衷心拥护和爱戴，为她日后为儿子谋取汗位奠定了基石。这位意志坚强而富有谋略的妇女，后来被称为“世界上最富有的女人”，在蒙古黄金家族史上地位极为尊崇，因为她的两个儿子蒙哥、忽必烈先后继位为大汗，她功不可没。
关于拖雷的真正死因，普遍看法是他饮下的所谓神水中事先被下了毒，他是中毒而死。那么，拖雷到底是死于被害，还是他主动选择喝神水自杀呢？从当时的局势来看，以拖雷之精明，如果是被害，他应该有所察觉。而事后他的部下和家人也没有能查出究竟，可见意外被害的可能性很小。那么就只有一个可能，拖雷是自杀。据说窝阔台因为忌惮拖雷而“一病不起”后，耶律楚才曾经向拖雷暗示了大汗的不安和忧虑。拖雷想不到兄长如此猜忌自己，权衡利弊后，为了让窝阔台放心，最终选择了一死。如此一来，拖雷喝下神水前向窝阔台托孤一事便顺理成章了。拖雷死前，必然得到了窝阔台和耶律楚才确保其后人财产及人身安全的承诺。窝阔台出于自己形象的考虑以及对拖雷的歉疚，也善待了拖雷后人，尽管拖雷的部分财产和军队被转给了窝阔台的儿子贵由和阔端等人，但拖雷一系对中央兀鲁思依然有军事统辖权。
无论如何，拖雷这位蒙古帝国最重量级的人物的死，终于令窝阔台长舒了一口气。拖雷代死之后，窝阔台的“病”果然就好了。蒙古人由此对识大体的拖雷更加钦佩。据说窝阔台也十分感激拖雷，曾说他将来死后，要将汗位传给拖雷的长子蒙哥。窝阔台这句话显然不过是故作姿态，但还是有不少人当了真，他的孙子失烈门曾提醒他说：“你如果让拖雷的儿子蒙哥继任大汗，你自己的儿子、孙子就没有奶吃了。”失烈门这句话，也从侧面反映出当时拖雷的强大对窝阔台汗位的威胁是何等之大。
拖雷之死并没有从根本上缓解蒙古贵族内部的分歧和矛盾。在窝阔台发动的第二次西征中，成吉思汗的子孙们开始显露出内讧的种种迹象。这次西征中，成吉思汗的四个儿子：术赤、察合台、窝阔台、拖雷各派出一名长子为统帅。但因为术赤不是成吉思汗的亲生儿子，他这一系的子孙一直受到察合台系和窝阔台系的歧视。刚好术赤之子拔都精明能干，不但很会打仗，还善于带兵，部将都很服他，称他为“赛因汗”（赛因在蒙古话中意为“好”），这更加引起了不里（察合台长子蔑忒干之长子）和贵由（窝阔台长子）的不满。平定俄罗斯后，拔都在大帐设宴庆功，不里和贵由斥骂拔都是“婆娘”，由此大吵一架，宴会不欢而散。拔都后来将情况报告给大汗窝阔台，窝阔台很是恼怒，将儿子贵由交给拔都处分，将不里交给察合台处分。贵由是大汗的儿子，拔都当然不敢随便处罚，但这场梁子却由此结下了。
不久后，窝阔台在一次酒宴上突然口吐白沫，神秘病死，贵由与拔都的矛盾立即公开化了。蒙古贵族召开忽里勒台大会，推举新大汗，拔都多次拒绝参加。据说窝阔台生前曾指定孙子失烈门继承汗位，但在窝阔台皇后秃刺哈纳的主持下，贵由被推举为新大汗。他一登上汗位，便迫不及待地要发兵去征讨不听话的拔都，因为大臣们劝阻，才暂且缓行。窝阔台病死于南宋淳祐元年（1241年），而直到宋淳祐六年（1246年）春，贵由才当上大汗，其中间隔五年时间，由此可见当时蒙古汗位继承权的斗争是何等激烈。
贵由生平好酒色，未老先衰，当上大汗不到三年便手足痉挛而死，一种说法是拔都派人将其毒死。贵由死后，暂时由其皇后海迷失摄政。蒙古贵族重新召开忽里勒台大会，刚好大会的地点在拔都的势力范围内，大家便推举名望最高的拔都为大汗。不料拔都十分聪明，知道他并非成吉思汗亲生后代，即使当上大汗，也难以服众，便极力推荐与自己关系友善的蒙哥（拖雷长子）即位。海迷失皇后当然不同意，拒绝承认这次西方忽里勒台大会的结果。于是，蒙古贵族决定第二年在东方重新召开忽里勒台大会。
第二年，拔都派弟弟率领大军，护送蒙哥到蒙古本部参加忽里勒台大会，自己则驻在西方作后援。窝阔台与察合台系的王子知道拔都实力雄厚，难以匹敌，因此拒绝到会。最终，在武力的支持下，蒙哥被推举为新大汗。蒙哥为人果敢刚毅，杀了图谋政变的失烈门和贵由之子，以及曾经辱骂过拔都的察合台之孙不里，由此巩固了汗位。从此，蒙古帝国的最高大权由窝阔台一系转到了拖雷一系。
蒙哥做了九年大汗，宋开庆元年（1259年）在出征南宋时意外死在了四川钓鱼城之战中。关于钓鱼城之战，后面还有专门的篇章叙述。由于蒙哥没有留下遗诏指定汗位继承人，由此再次引发了大规模的蒙古内讧。
当时拖雷第四子忽必烈最有实力继承汗位，却正在中国攻打南宋。蒙哥战死钓鱼城后，蒙古军深怕动摇军心，刻意掩盖消息。正在攻打鄂州（今湖北武昌）的忽必烈最先从被俘虏的南宋前哨口中得知了大汗战死的消息，十分惊愕，一时不能确定真伪，为了防止这一“谣言”惑乱军心，秘密将南宋前哨处死。
拖雷庶子末哥与忽必烈交好，当时正跟随蒙哥攻打钓鱼城，派遣心腹赶到鄂州，告知蒙哥死讯，并以维系蒙古人心的名义，劝说忽必烈立即回到漠北继位为汗。但忽必烈为人深谋远虑，他考虑到此时攻打鄂州正进入关键性阶段，倘若就此放弃，此次大规模的南征就是无功而返，但倘若他能立功，在大汗都已经战死的情况下，势必能大大增加他的政治资本，因为蒙古人素来崇尚英雄主义。加上除了他本人外，另一有资格争夺汗位的实力派人物旭烈兀（拖雷第六子）正在西征途中，山高路远，无论如何来不及赶回蒙古，因此忽必烈并没有立即返回蒙古争夺汗位，而是继续率军攻打南宋。
忽必烈为蒙古诸王子中最有远见者，他攻打鄂州时，专门派遣王一清为使者，到江西龙虎山拜访正一道三十五代天师（即通常所说的天师教教主）张可大，询问“天命之存亡”。张可大回答说：“后二十年，天下当混一。”暗示二十年后，南宋将会灭亡。1279年，南宋最后一支军队在厓山被消灭，南宋政权宣告灭亡，果然应了张可大的预言。忽必烈统一中国后，感到宗教可以为己所用，再派使者到龙虎山，召嗣任正一道三十六代天师张宗演到大都（今北京）相见。张宗演由此被忽必烈赐号为“演道灵应冲和真人”，主领江南诸路道教，尊崇有加。不过，这并不代表忽必烈及蒙古贵族信奉道教，笼络天师教只不过是为了统治的需要，从宗教方面获得所谓的“天命”的支持，以加强正统形象。张宗演弟子张留孙跟随师傅到大都，后一直留在忽必烈身边，以法术深得宠信。忽必烈又封张留孙为玄教宗师，赐银印、上方宝剑，导致张留孙另立门户。然而不久后，释、道举行大辩论，道教惨败，张留孙就此失宠不说，忽必烈还下令焚毁除《道德经》外的所有道教经典，并禁醮祠。张留孙无奈之下，通过皇太子真金向忽必烈求情，这才使道经中“不当焚者”及“醮、祈、禁、祝”诸仪注得以保存不废。
然而，忽必烈还忽略了一个人——即他最小的弟弟阿里不哥。阿里不哥为拖雷第七子，当时负责留守蒙古大本营和林（今蒙古境内），他虽然不似兄长忽必烈那样精明能干，也远不如旭烈兀那般战功赫赫，却一样的野心勃勃，有着要当大汗的雄心。在重要竞争对手都不在蒙古本部的情况下，他打算按照蒙古“幼子守灶”的习俗，就此捡个大便宜，便积极与亲信策划继承汗位，并在漠北、漠南布下了重兵。忽必烈妻子察必立即派人将阿里不哥的举动密告忽必烈，忽必烈闻讯追悔莫及，立即与南宋秘密议和罢兵，马不停蹄地北返。当忽必烈到达燕京近郊时，阿里不哥的使者到来，通知忽必烈到漠北参加忽里勒台大会，会葬蒙哥，推举新一任的大汗。忽必烈知道阿里不哥早已经布置好了兵力，因此没有理会，而是着手准备自立为汗。
宋景定元年（1260年）三月，忽必烈抢先在开平（今内蒙古正蓝旗境内）召开了一个忽里勒台大会，这显然是突破传统的，参加会议的诸王一致推举忽必烈为“合罕”。忽必烈随即宣布即汗位，称皇帝，是为元世祖。当时即下《建元中统诏书》，阐明了他的基本政治主张。即所谓“建元表岁，示人君万世之传；纪时书王，见天下一家之义。”并仿照中原封建王朝以年号纪岁之法，建元“中统”，这是蒙古国采用中原王朝传统纪年制之始。四月，阿里不哥在和林也召集另一个忽里勒台，并被推举为大汗。这样，蒙古就出现了两位大汗，兄弟二人开始兵戎相见，展开了一场长达四年的争夺汗位的大战。
阿里不哥虽然占据着蒙古大本营和林，但和林是一座草原城市，所需要的粮食都必须从汉族聚居的农业区运来，而粮道又被忽必烈的军队所断，因此和林一带不久后就发生饥荒。尽管拥护阿里不哥的蒙古贵族甚多，但忽必烈兵强马壮，最终还是靠刀箭取得了胜利，阿里不哥众叛亲离，被迫投降。忽必烈没有加害弟弟，只是很得意地问他说：“你说说看，到底应该是你做大汗，还是应该我来做？”阿里不哥的大汗位是和林忽里勒台大会推举出来的，比忽必烈自立为汗更具有合法性，但却因为武力上不及兄长，不得不低头，说：“以前应该是我做，现在当然是该你做了。”
