甚至连未经审判便以安人心为由将李璮处死的史天泽，都曾与其有着不清不楚的关系，此举亦有杀人灭口的嫌疑。
面对着这样的情况，忽必烈即便心有不甘，也只能强迫自己展现出宽广的胸怀，发布了一道赦文：“所有知情胁从诖误者尽皆原免”。
不过忽必烈也不是吃亏的主，这次李璮的反叛正好也让他有了对这些汉军世侯们下手的借口。
他早就对这些盘踞在山东、河北地区的汉人豪强心生不满，因为他们上马管军，下马管民，官职爵位世代相传，俨然一副国中之国的样子。
更何况，忽必烈即便再信任汉人，他也很清楚地知道，自己是个蒙古人，非我族类，其心必异这句话适用于任何一个民族，此次事件就是将他们手中权力收回的最佳机会。
在此想法之下，忽必烈因势利导，最终制定了七条措施：
一、废除诸侯世袭制度，实行调官法，彻底从根本上杜绝了地方军阀世守一方的局面。
二、地方实行军民分治，以益都为试点地区，自己的汉人亲信董文柄收拢了李璮的军队，撒吉思（回回人）负责治民，并将这一制度在全国范围内进行推广。
三、削去各诸侯私家兼揽的权力，规定：“诸路管民总管子弟，有分管州、府、司、县及鹰坊、人匠诸色事务者，罢之”。
四、强令诸路世侯及官员子弟入京充质。
五、仍然掌握军权的汉人万户，强制他们互换或者调派，如董文柄代替史格（史天泽之子）为邓州光化行军万户，史格代替张弘范为亳州万户，张弘范则统帅史格原先率领的邓州旧军等等。
六、成立万户府监战，从忽必烈的蒙古宿卫军中选调人马用来监督汉军。
七、所有地方长官中，须任命蒙古人为达鲁花赤，汉人担任总管，回回人充任同知，永为定制，让他们之间互相牵制。
经过这一番整顿，朝中的权力再次集中到了忽必烈的手中，世侯分立的态势被彻底改变。
就在忽必烈平定李璮之乱的同时，阿里不哥所率的大军也已经进入了察合台汗国的境内。
在他离开之时，他便知道自己走后和林肯定守不住，于是在临走之时便指示城中留守的诸臣，允许他们开城投降。
不得不说，阿里不哥算是个好领导，虽然此举也有收拢人心的意思，但终归还是少造了许多杀孽。
公元1262年秋，阿里不哥的前锋大将哈剌不花率军抵达不剌城（今新疆博尔塔拉蒙古自治州境内），与阿鲁忽所率的察合台汗国主力展开了正面交锋，谁知却大败亏输，哈剌不花被杀，前锋军损失殆尽。
此役之胜使得阿鲁忽信心倍增，认为阿里不哥不过如此，遂放松了警惕，在返回位于伊犁河边的斡尔朵时，便将征召而来的军队全部遣散，结果却被随后赶来的阿苏台部抓住了机会，迅速朝着阿力麻里（今伊犁）直扑过来，阿鲁忽不备之下被打到崩溃，仓促逃离了这里，经由和阗（今和田）至可失哈尔（今喀什），然后又逃到了撒马尔罕。
在成功击败了阿鲁忽后，阿里不哥顺利地进入了察合台汗国的首都阿力麻里，为了发泄对于阿鲁忽背叛自己的不满，他在入城后大搞恐怖主义，肆意屠杀原属阿鲁忽麾下的蒙古军将，并且在城中横征暴敛。
这一举动让他彻底失去了民心，一直追随阿里不哥的大将玉木忽儿借口治病，悄悄离开了他，其余诸臣也十分不满，认为他“如此残酷地糟蹋成吉思汗征集起来的蒙古军队，我们怎能不感到愤怒而离开他呢？”于是便纷纷离开了他。
蒙哥的三儿子玉龙答失认为自己一直追随阿里不哥和忽必烈作对，如果转投忽必烈就必须得有拿得出手的东西来引荐，遂去阿里不哥处将蒙哥的玉玺要了回来，而后伙同阿里不哥手下的一名千夫长一起投奔了忽必烈。
与此同时，逃到了撒马尔罕的阿鲁忽也得知了阿里不哥众叛亲离的消息，于是重新整军来攻，阿里不哥自知不敌，便派人将扣押的兀鲁忽乃妃与麻速忽别（牙老瓦赤之子，此时担任察合台汗国平章政事）送还给他，希望能与他达成和解。
但阿鲁忽却不依不挠，非要与阿里不哥决一死战，以报被追杀之仇。
阿里不哥无奈，只好闭门不出，但固守亦非长久之计，思来想去，他认为与其受到阿鲁忽的羞辱，还不如去投降自己的哥哥，于是便在1264年七月率军投降了忽必烈。
在阿里不哥投降后，按照蒙古风俗，他在肩膀上披上了大帐的门帘，而后进帐面见忽必烈，忽必烈看着他问道：“我亲爱的兄弟，在这场纷争中是谁对了呢？是我们还是你们？”
按照正常人的思维来说，既然都已经认怂了，你直接就说自己错了就得了呗，可阿里不哥这位大哥偏不，他想了半天回答道：“当时是我们，现在是你们！”
真是开水煮死鸭子，肉烂嘴不烂，阿里不哥，你死的不冤！
因为忽必烈于开平即位确实不合乎蒙古帝国的旧礼，所以忽必烈也不好将这件事过度牵连，便匆匆地审理了一下追随阿里不哥的主要亲信，将其中最铁杆的十人以“构乱我家”的罪名处死。
至于阿里不哥与阿速台、玉龙答失等宗亲贵胄则以其“皆太祖之裔，并释不问”的理由无罪释放。
但蹊跷的是，仅仅一年之后，一直身强力壮的阿里不哥突然暴毙于自己的府邸，年仅47岁。
至此，兄弟二人长达五年的内战彻底结束，忽必烈成为了蒙古帝国唯一的可汗。
1264年八月，忽必烈取《易经》‘至哉乾元’之意，将年号由中统五年改为至元元年，由此开启了他对华夏大地31年的统治。
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