1246年，窩闊台長子貴由立為大汗。拔都與貴由不和，借口患病不參加選汗大會。蒙古皇室的內訌開始激化。次年，貴由任命親信大臣野裏知吉帶為西征軍統帥，授以統轄波斯及其以西諸地的全權。1248年，貴由親率護衛軍西行，聲言到葉密立養病。拖雷妻唆魯禾帖尼認為貴由此行當是謀攻拔都，秘密遣人向拔都報信。拔都嚴兵為備。三月，貴由死於橫相乙兒之地（今新疆青河東南），皇後斡兀立海迷失攝政。時拔都駐兵於其封地東境，召集諸王會議，推舉拖雷長子蒙哥為大汗。察合台、窩闊台兩係諸王拒不參加會議，亦不承認其推選有效。次年，蒙哥又於怯綠連河上遊成吉思汗大斡耳朵之地召集大會，察合台、窩闊台兩係再次抵製，拖延了兩年。1215年，到會的東西道諸王、諸將始定議奉蒙哥即位。窩闊台孫失烈門、腦忽和脫脫三人率其部屬密謀來襲，謀泄被捕。蒙哥開始鎮壓兩係政敵，殺斡兀立海迷失及貴由親信大臣鎮海、野裏知吉帶等，將失烈門等三王發配軍前效力。
蒙哥即汗位，標誌蒙古汗位已從窩闊台係轉移到拖雷係，這是蒙古國建立以來最重大的事變。從此，成吉思汗“黃金家族”的裂痕不斷擴大。
自窩闊台去世後，蒙古統治集團內部爭奪汗位的鬥爭愈演愈烈，選汗大會一再推延，以致大汗之位兩度虛懸約八年。在這期間諸王貴戚各自為政，濫發牌符，遣使四出，征斂珠寶財物。斡脫商人各持令旨，恃勢勒索。蒙哥即位後，極力恢複大汗的權威和政令的統一。他下令整飭民政，盡收舊發牌符；加強漢地、中亞和波斯三大行政區的統治機構（漢文史籍稱為燕京、別失八裏、阿母河三行尚書省）。又命弟忽必烈總領漠南漢地軍國庶事，統兵南征大理、南宋；命弟旭烈兀總領波斯之地，統兵西征未服諸國。1252年起，在全蒙古國範圍內重新進行戶口登記，編造籍冊，並再次分封諸王貴族。