忽必烈在汉地的治理，政绩卓然，人心日渐归附。这就引起了蒙古大汗蒙哥的猜忌。蒙哥本来就对忽必烈施行汉法感到不满，此时见到忽必烈受到汉地民众的爱戴，心生恐惧，便寻找了一个机会解除了忽必烈的兵权。同时派亲信阿蓝答儿、刘太平等到关中、河南等忽必烈的封地，借清算钱谷之名，对忽必烈设置的经略司、宣抚司等改革机构的大小官员，进行无情打击。单是在关中一地，先后死于酷刑的改革派官员，就有20多人。忽必烈不得已，只得接受姚枢的建议，把自己的妻子、儿女送到汗廷作为人质，以表明自己并无异志。
同年十一月，忽必烈亲至漠北，谒见蒙哥，兄弟相见，尽释前嫌，蒙哥下令停止清算钱谷，并与忽必烈一起商定了伐宋方略。
武力夺位发兵灭宋
1257年，蒙哥分兵三路，发起了对宋战争。然后由于东路军进展缓慢，蒙哥于是命令忽必烈代替塔察儿总领东路军。此时，在他的身边可谓是猛将如云，谋臣似雨，大军一路南进，所向披靡。1259年八月，忽必烈率军渡过淮河。这时，蒙军抓获了一名俘虏，从他口中得知蒙哥大汗伤重去世的消息，军中有人建议立即回师和林，争夺汗位。忽必烈将信将疑，没有立即回师，而是继续率军南进。月末，攻克大胜关，直抵长江北岸。九月，宗王穆哥遣使送来蒙哥大汗去世的讣告，并劝忽必烈撤军北还，以便争夺大汗之位。但忽必烈认为，奉命出征，不可以无功而返，于是在十月，兵分三路，强渡长江，包围了鄂州。鄂州城池坚固，军民奋勇，忽必烈数度强攻，仍然取之不下。此时，留守和林的七弟阿里不哥趁机加紧了夺权活动，他一面派出数路使者，通知诸王前往和林，召开库里台大会；一面派遣亲信阿蓝答儿、脱里赤四处征兵，积蓄军事力量，并打算派兵将忽必烈阻挡在黄河以南，不让他回去。