蒙哥死后，蒙古帝国爆发内战。阿里不哥为忽必烈战败，退居谦州，军队给养发生困难。谦州之地虽有少量农业，但土地高寒，所获有限，不足以维持大量军队的消耗。忽必烈下令禁绝粮道，阿里不哥陷于困境，遂转而求诸于西方。阴山（今天山）之南、粟特旧地的诸城廓农耕之地，物产丰饶，如以此为援，可长期抗拒忽必烈。于是阿里不哥命令自己身边的察合台后裔阿鲁忽归藩即位。阿鲁忽奉命离开谦州，来到阿力麻里，于伊斯兰太阴历658年（1260）底登上汗位，“开始了统治者的生涯，并将幸运之旗插在太阳的金帐上。”（注：《瓦撒夫史》第1卷，波斯文，第28页；德译，第29页。回历阴历658年最后一月，相当于公历1260年11月7日—12月5日之间。扎马剌·哈儿昔说，合剌旭烈去世后，其妃兀鲁忽乃执政九年零数月，而阿鲁忽则即位于659年（见华涛汉译《苏拉赫词典补编》，第94页）。这个时间比瓦撒夫书晚了一年。）
宏达迷儿记载说：“阿鲁忽在征服了包括从阿力麻里直到只浑河（阿母河）之边的土地后，征集了一支十五万人的可畏的骑兵。”（注：《旅行者之友》，巴黎1853年波斯文节刊及法文节译合璧本，《突厥斯坦和阿母河以北地区的蒙古汗史》（Khwandamir，Habib al-siyar，Histoire des Khans Mongols du Turkistan et de la Transoxiane，extraite du Habib Essiier de Khondemir，traduite du Persan et accompagne de notes，par M.C.Defremery，Paris，1853），德弗雷麦里法文摘译本，第66页。）瓦撒夫说，阿鲁忽征服了从阿力麻里到肯切克（Kenjel←Kenijek）（注：塔剌思诸镇之一。）、塔剌思、可失哈儿，以及直到阿母河岸之地。征集了察合台的军队，在短短的时间里得到了巨大的成功和庄严的独立。（注：《瓦撒夫史》第1卷，波斯文，第23页；德译，第24页。）
阿鲁忽羽翼丰满后，背叛阿里不哥，投靠忽必烈。同时驻牧于霍博、叶迷里一带的窝阔台系诸王，也有意投向忽必烈。中统三年（1262）二月，窝阔台后裔大名王禾忽等经霍博至忽只儿之地，阿鲁忽亦至，杀阿里不哥在当地所置镇守者唆罗海。同年，阿鲁忽等还至叶迷里。（注：危素：《耶律公神道碑》，刘氏嘉业堂刻本，《危太朴续集》卷2，叶七。大名王之称号，当来自其父贵由的封邑。《元史》卷2，《太宗纪》，太宗八年（丙申年，1236）秋七月：诏以中原诸州民户分赐诸王贵戚，“古与（贵由），大名府”（第35页）。）
阿鲁忽背叛的消息传到时，阿里不哥正在漠北与忽必烈大战。阿里不哥决定出师往攻阿鲁忽，和林之地听忽必烈占据。阿里不哥西去后，忽必烈进至和林近郊，中统三年二月，因山东李璮叛蒙降宋，忽必烈退兵，解阿里不哥后顾之忧。阿里不哥全力西向，驱迫驻牧于叶密立的阿鲁忽、禾忽之军西溃一千五百里，至孛劣撒里之地。（注：《耶律公神道碑》，叶七。）孛劣撒里，今地尚待研究。（注：原文作孛劣里，《元史》卷180《耶律希亮传》作孛劣撒里，今从《耶律希亮传》。）六月，阿里不哥之兵继至。阿鲁忽等“西行三昼夜，至换札孙，僵尸相枕。公（耶律希亮）六昼夜惟食螟蟊一溢”。看来，这里发生了激烈的战斗，阿鲁忽、禾忽之军再次战败。这里提到的换札孙，应该是察合台汗国大斡耳朵忽牙思（Quyas）的突厥语钦察方言读法，即Qujas的音译。
《耶律公神道碑》与《史集》均未提及阿鲁忽、禾忽如何进至亦列河，只有《瓦撒夫史》的记载可以给我们一些启示：（阿鲁忽的）“残存的军队被[阿里不哥]驱散，寻找再度作战的手段。在这一关头，撒台亦勒赤带着统军将领和一支如同海洋中拍打的汹涛一样的军队前来支援。他（阿鲁忽）把他们的到达当作吉兆的到来，接待和迎接他们，并赐以高贵的衣服”。“他带着[惯于]搏杀的军队，如雄狮和愤怒的虎豹一样返回。”（注：《瓦撒夫史》第1卷，德译本，第27页。）
耶律希亮从阿鲁忽至不剌城，西行六百里，至彻彻里泽剌之山，“后妃辎重，皆留于此”，耶律希亮之“母及昆仲亦在焉”。这样做的目的可能是一旦战败，便于西奔。此后希亮“单骑从行二百余里，至出布儿城（按，即《西使记》所提到的阿力麻里之南的‘赤木儿城’），九十里至亦烈河”。九月，阿里不哥之将哈剌不华率兵追至，阿鲁忽、禾忽出兵抵抗，于不剌之西五里处击败阿里不哥军，杀哈剌不华及其族弟脱鲁火察儿，尽歼其众，并函其首至忽必烈处报捷。（注：《耶律公神道碑》，叶七—叶八。）《史集》对这次战斗亦有如下记载：“阿里不哥之前锋哈剌不华至不剌城附近速惕湖（Süt Kül）之地，与阿鲁忽战，阿鲁忽先败，哈剌不华追击，阿鲁忽乃返战，尽败前军，杀哈剌不华。”（注：《忽必烈汗纪译释》，见《邵循正历史论文集》，北京大学出版社，1985年（以下同），第48页。速惕湖，当即《海屯行纪》中之Süt Köl，Ï剌（P’ulad）经Süt Köl，即乳海，至亦剌八里。Süt，突厥语，意为“乳”，Köl，突厥语，此言“湖”。Süt-Köl，指赛里湖，见波义耳：《小阿儿马尼国王海屯一世的旅行》。）
《耶律公神道碑》未言阿鲁忽、禾忽复为阿里不哥战败之事，仅言次月（即十月），察合台、窝阔台两汗至亦思宽（Ïsïk Köl，突厥语，译言“热海”，今伊塞克湖），中统四年（1263），至可失哈儿城。而根据《史集》记载，阿鲁忽击杀哈剌不华后，大喜过望，不复设备，返军亦列河，归居其诸斡鲁朵中，遣散其军。此时党于阿里不哥的蒙哥之子阿速带突以后军至，逾此地名曰铁木儿—合阿勒合（Temür Qahalqa，铁门，即《西使记》之铁木儿忏察）之群山，直指亦列河和阿力麻里，以攻取阿鲁忽之兀鲁思。阿鲁忽之军散在他处，他本人仓卒携其妃及右翼未败于阿速带之军退至和阗、可失哈儿之地。阿里不哥踵进，遂于亦列沐涟阿力麻里驻冬，宴饮作乐不休，杀戮阿鲁忽之兵民，肆行劫掠。（注：《忽必烈汗纪译释》，第48—49页。）
从《耶律公神道碑》和《史集》所述这次战争的经过看，阿鲁忽与禾忽之军，似溯亦列河而上到阿力麻里，再东进到不剌迎击哈剌不华之军。阿速带的援军似由东而西迫阿鲁忽至阿力麻里。从当时的交通条件看，他很可能与丘处机、海屯等人西行的路线一样，越金山后经忽木升吉儿，经独山城、别十八里、彰八里而西。如果此点不误，则表明畏兀儿地北部亦为阿里不哥占据。
1263年阿里不哥将阿鲁忽逐出亦列河流域后，卓帐于此，肆意屠戮阿鲁忽的无辜的兵民，大启衅乱，使其诸将皆感寒心，于是托词叛去者甚多。次年（1264）春，阿力麻里大饥。阿里不哥毫不顾惜人民，其士卒以小麦代大麦饲马，而人民竟以刍秣为食，饿死者甚众。阿力麻里之长老亦多饥饿而死。人民无计，群祷于天，诉兵士残暴横行，求上苍护佑。（注：《忽必烈汗纪译释》，第49页；《史集》英译本第2卷与此相近，而俄译本称阿里不哥屠戮的是忽必烈的士兵（见汉译本，第304页）。）《苏拉赫词典补编》的作者札马剌·哈儿昔提到他于此年秋从阿力麻里出走，赴阿鲁忽所在之可失哈儿（注：札马剌·哈儿昔离阿力麻里出走之事见于《苏拉赫词典补编》，华涛汉译本，第97页。），估计也是因为迫于饥饿。
阿里不哥在亦列河流域的残暴统治在自己的营垒中播下瓦解的种子。据《史集》记载：“一日，阿里不哥方纵游宴，狂风忽起，其朝会大帐（Khaimeh）之钉数千尽拔，帐柱亦折，与会者皆伤。国相（arkani daulat）及诸大臣视为不详之兆，皆以为灾祸将降于阿里不哥，于是决定背弃他，相率引去。诸王将帅相继离去使阿里不哥和阿速带势力大衰，无计可施，率残存的土卒留驻阿力麻里，缺粮少食，窘迫万状。”（注：《忽必烈汗纪译释》，第49—50页；《史集》汉译本，第2卷，第304页。）
阿里不哥的失败已不可避免。叛变之风从驻于亦列河的军队蔓延至阿里不哥留驻蒙古本土的宗王大将。是时居于阿勒台沙碛前札卜罕沐涟河畔的蒙哥之子玉龙答失亦有意投降忽必烈，遣使至阿里不哥处索其父玉印。阿里不哥或因失察其情，竟以予之。玉龙答失乃与诸千户率军投归忽必烈。（注：《史集》卡里米波斯文刊本，第628页；《忽必烈汗纪译释》，第50页；《史集》汉译本，第2卷，第305页。）阿里不哥在金山一带的防线土崩瓦解。不久，阿里不哥投降。
（一）海都的扩张
阿鲁忽在阿里不哥势穷之际，再度向忽阐河下游发展，击败钦察汗别儿哥的军队，迫使钦察汗国与窝阔台汗国联合起来。时窝阔台汗国的在位汗虽然是禾忽，但他的势力受到阿里不哥的重创，而海都则利用支持阿里不哥的机会发展起来。海都对窝阔台家族的失败极为不满，一直怀恨在心。1256年，宪宗遣石天麟出使海都，被海都扣留数十年之久。（注：《元史》卷159，《石天麟传》，第3619页。）海都兴起之初，势力尚弱，所以除了拒不应诏赴诸王大会外，他没有倾全力对付忽必烈，而把扩张的目标放在远离汉地的突厥斯坦。
阿力麻里附近的虎牙思，一直是察合台汗国大斡耳朵驻地。中统元年（1260）底，阿鲁忽受阿里不哥之命，即察合台兀鲁思汗位于阿力麻里。阿鲁忽归顺忽必烈后，阿里不哥率大军攻占此地。阿里不哥失败后，此地复归阿鲁忽所有。窝阔台的分地本在叶密立、霍博一带，海都则居于海押立。但《元史·地理志》中却有“诸王海都行营于阿力麻里，盖其分地也”的记载。《元史·地理志》接着又提到“至元五年（1268）海都叛”，自阿力麻里举兵东犯。由此可知海都侵夺阿力麻里以为分地的时间，当在至元五年之前。
至元五年前后阿里麻里地区的情况在汉文史料中语焉不详，我们所能依据的只有波斯文史籍。宏达迷儿在其著作中描述了阿鲁忽和海都的战争，惜未说明发生的地点：“[阿鲁忽娶兀鲁忽乃妃子以后，]这时海都汗在别儿哥汗的援助下，举起了反抗的旗帜，双方进行了两次战斗。在第一次战斗中，阿鲁忽战败，然而在第二次[战斗]中，他获得了胜利。”（注：宏达迷儿：《旅行者之友》，德弗雷麦里法文节译本，第68页。）
迷儿宏德的《洁净园》中保存了一段关于海都是如何得到别儿哥的援助的记载：当别儿哥接到了海都要求提供援助的请求后，要巫师为他卜测此举之凶吉。巫师告以海都将大吉。于是别儿哥允诺以人力和财力援助海都，并在海都战胜阿鲁忽之后，承认他为察合汗国之主。（注：见巴托尔德：《蒙古入侵时代的突厥斯坦》，英译本，1968年，第491页。）迷儿宏德接着叙述了海都在得到别儿哥的援助后与阿鲁忽作战的过程：阿鲁忽从他的诸将中选一人与海都作战，但兵败被杀。此后，阿鲁忽又派出一位诸王率领大军前去，这一次战胜了海都。（注：见《蒙古入侵时代的突厥斯坦》，英译本，第491页。）宏达迷儿说，此事发生于伊斯兰太阴历662年（1263—1264），即阿鲁忽死去的前一年。（注：宏达迷儿：《旅行者之友》，法文节译本，第68页。）宏达迷儿关于阿鲁忽死期的说法是错误的，但重要的是它披露出阿鲁忽与海都的斗争，发生在他死前一年。
《木阴历史选》明确提到了阿鲁忽的逝期：“在伊斯兰太阴历664年（1265—1266），他由于生病自然地死去。他的墓地在阿力麻里。”（注：欧班夫人校勘本（Extraits du Muntakhab al-Tavarikh-i Mu’ini，anonymed Iskandar，publies par Jean Aubin，Teheran，1957），第104页。）据此可知，直至阿鲁忽去世，即1265或1266年初，阿力麻里仍在察合台汗国的控制下。但在一年内，情况就发生了变化。兀鲁忽乃妃子在察合台汗国诸王亲贵大臣的支持下，立己子木八剌沙为汗。消息传至汉地后，忽必烈派出察合台后王八剌归国，把木八剌沙赶下台，夺取了察合台汗国的权力。值得注意的是，札马剌·哈儿昔说木八剌沙的即位大典不在虎牙思，而在Ahankran。而木八剌沙被八剌擒获的地点则在费尔干那盆地的东端忽毡附近，时为回历662年12月（1264年3月31日—1264年4月28日）。（注：《苏拉赫词典补编》，华涛汉译本，第94页。）这个时间我们在前面已作校正，此处不赘。而瓦撒夫则提到八剌击败木八剌沙后，亦不在传统的大斡耳朵所在地阿力麻里附近的虎牙思，而在斡思坚（今吉尔吉斯斯坦共和国奥什州乌兹根市）宣布即汗位，时为1266年。综合上述诸史的记载，可以进一步把海都侵占阿力麻里的时间大致框定在木八剌沙在位之前不久，即1266年，亦即至元三年。
海都夺取阿力麻里并非孤立的事件。同一时期，察合台汗国与窝阔台汗国在中亚许多地方发生冲突。拉施都丁说：“由于察合台的兀鲁思与海都之地相接，有些地方为海都所占，八剌曾数度与海都作战。”此段中，“有些地方为海都所占”一句，波斯文原文作ba’zīqāidūbidast furūgirifta。（注：波斯文原文见《史集》卡里米波斯文刊本，第537页。）《史集》俄译者认为bazī与qāidū之间存在“耶扎菲结构”，译为“海都的一些”，把b‘azīqāidū合在一起看作宾语，而主语则是上句中出现的八剌，全句译作：“[八剌]夺取了海都的一部分领地”。（注：《史集》俄译本，第2卷，第91页；汉译本，第164页。）笔者认为ba‘zī“一些”与qāidū“海都”之间没有“耶扎菲结构”，ba‘zī是宾语，qāidū是主语，故译之如上。（注：波义耳也是这样译的，见《史集》英译本，第2卷，第139—140页。）
海都所占据的，除了汉文史料提到的阿力麻里之外，尚有其他地方，这在《瓦撒夫史》中记载得最为清楚。作者说海都占据了“从塔剌思、肯切克、讹打剌、可失哈儿和阿母河那边地区的整个地带”。（注：《瓦撒夫史》第1卷，波斯文，第133页；德译本，第127页。）作者接着又说：“当海都利用事端变化（按，据上下文，似指阿鲁忽死后，察合台汗国内乱），抱着寻找合罕军队的目的，从塔剌思的肯切克出动时……”（注：同上书，波斯文，第135页；德译本，第128页。）从上述瓦撒夫提到的一连串地名看，海都占据了从亦列河直至忽阐河的地盘，即亦列水、碎叶水和塔剌思河流域这一片中亚最为肥美的草原，由此发迹起来。
八剌即位后，短期内即控制了察合台汗国，并开始努力收复被海都夺去的土地，在阿母河以北地区和忽阐河以东草原出现了以元廷为后盾的察合台汗国，与受到朮赤兀鲁思支持的窝阔台汗国两大势力对峙的局面，导致双方诉诸武力。海都在忽阐河畔的会战中受挫，后得新即位的钦察汗蒙哥帖木儿的援助，举兵再战，大败八剌，迫使他向西溃逃，退入阿母河以北地区。（注：参见拙文《至元初年的察合台汗国》，南京大学《元史及北方民族史研究集刊》，第9辑，1985年。）海都控制了忽阐河以东草原，八剌则困居阿母河以北地区。
1269年，八剌东行至海都控制下的塔剌思河流域，与钦察汗国、窝阔台汗国三方诸王聚会于塔剌思和肯切克（Kenjek）草原（注：《史集·阿八哈传》，卡尔扬刊本，第12页；《史集》汉译本，第3卷，第110页。瓦撒夫的记载不同，他说三方会聚于撒麻耳干以北的哈忒旺（Katwan）草原，而会议举行于回历665年（1267），同时他把此后发生的八剌入侵伊利汗国之事，也提前了两年，系于1268—1269年。），这是一次没有大汗参加，也没有经过大汗同意的西北诸王瓜分阿母河以北地区的忽里台大会。在谈判中海都成功地迫使八剌让出阿母河以北三分之一地区的权益。
《木阴历史选》中提到的八剌在离塔剌思不远的忽阑八什（Qulan-bašï）之地的活动，大约也是这一时期的事。木阴说：“据说在严冬的时候，他（指八剌）乘骑经过一个叫忽阑八什（Qulan-bašï）的地方，这里是整个图兰（Turan）之地最冷的地方。有一次，严冬束缚了他的脚，他情不自禁地从马上跌下来。此后他才恢复了知觉，亲手用棍子打了冻僵的脚。他说：‘这脚为什么因寒冷而对抗扎撒耽搁不前？’”（注：见欧班夫人校勘本，第105页。）“忽阑八什”之地，志费尼书中曾数见，但拼法不固定。一次作者说：“在别纳客惕河，诸王子团聚在父王（成吉思汗）身边，召开一次忽里台大会。然后，他们由此启程，直抵忽阑八什，朮赤从另一方赶到，与其父会师。”另一次，志费尼说：“长子朮赤曾到忽阑八什去见成吉思汗，并从那里归去，这时大限已到。”还有一次，志费尼在叙述镇守呼罗珊的大臣阿儿浑东行朝见蒙哥时，“行人抵达塔剌思，得到蒙哥合罕即位的喜讯。他加快步伐，尽管大雪使行动不便，阻止前进，他却毫不理睬。他抵达忽阑八什境内，大雪填平沟谷山丘，封锁道路。填满大路的雪深逾一马。”（注：《世界征服者史》，第164、314、613页。）阿儿浑所遇的情况与八剌颇为类似。忽阑八什山口位于阿雷思和塔剌思之间。其名在突厥语中义为“野驴头”。
（二）那木罕北征
阿里不哥失败后，忽必烈出兵占领亦列河流域是他采取的最重要措施之一。瓦撒夫书记载道：
当统治之顺序轮到公正的忽必烈合罕之时，当阿里[不哥]的激动与阿鲁忽之违抗达到其转变点之时，忽必烈合罕命一支大军前往阿母河岸，使一切居于这一地区的［那些］企图独立的宗王统统从交通线上撤走，这样合罕的使臣可以毫无困难地往返于旭烈兀大王[与大汗之间]。海都对此十分不安，……并踏上了通向战争[之程]。（注：《瓦撒夫史》第1卷，波斯文，第132页；德译本，第126页。）
此事在《史集》中亦有反映，拉施都丁记旭烈兀受封为伊利汗时写道：
不久前，使团自契丹之地到来，忽必烈合罕已登上皇位，阿里不哥已成为他顺服的臣下，而阿鲁忽则已去世。旭烈兀受旨：为自阿母河至遥远的苫国（叙利亚）和密昔儿（埃及）地之王。他们（指忽必烈宫廷）已派出三万名威名卓著的蒙古骑兵来增援他。（注：《史集》第3卷，巴库波斯文刊本，第90页；汉译本，第94页。参见拙文《旭烈兀时代汉地与波斯使臣往来考略》，《蒙古史研究》，第2辑，1986年。）
对比《史集》与《瓦撒夫史》记载，可知二者所述的是同一件事。从当时的形势来看，忽必烈刚平定阿里不哥之乱，派三万蒙古人直接增援旭烈兀似不可能，当以瓦撒夫所记为是，即忽必烈的目的是恢复原蒙古国时代大汗对中亚的控制权，保证汉地与波斯之间的往来畅通无阻。
查元初朝廷向西北派军，只有忽必烈之子那木罕出兵规模最大。那木罕受封北平王，出镇漠北事在至元二年（1265）二月。（注：《元史》卷6，《世祖纪》，第111页；卷108，《诸王表》，第2738页。）时间亦相近。如果这支负责保护汉地与波斯交通的军队就是那木罕所部的话，那么它并没有到达阿母河岸，而是止于阿力麻里草原。那木罕进驻阿力麻里引起海都的恐慌，《元史》记载，至元五年（1268），海都叛，自阿力麻里“举兵南来，世祖逆败之于北庭，又追至阿力麻里，则又远遁二千余里，上令勿追”。（注：《元史》卷63，《地理志》。）《史集》亦有如下记载：
时[海都]与火你赤那颜攻击了依附于蒙哥之子玉龙答失的纳邻（Narin），驻军于彼处，杀人越货，叛迹昭然。合罕遣其子那木罕率如下左右翼诸王……前往讨之。（注：《史集》，卡里米刊本，第632—633页；《史集》汉译本，第2卷，第312页。邵循正据《元史·玉哇失传》改“纳邻”为“八邻”，见《忽必烈汗纪译释》，第61页。）
上述《史集》和《瓦撒夫史》在叙述忽必烈向西域出兵的同时，也都提到了那木罕出兵之事，并未将二者等同起来。这可能是因为波斯史家偏居西域，对蒙古本土和汉地所发生的事了解得不够准确。
至元八年（1271）那木罕建幕庭于阿力麻里。（注：《元史》卷13，第265页。）元朝为控制这一地域，不断增强那木罕的力量。《元史》有至元十年（1273）向那木罕军补给装备的记载。（注：同上书，第147、152页。）至元十年（1273）“诸王孛兀儿出率所部与皇子北平王合军，讨叛臣聂古伯，平之”。（注：同上书，第152页。）从那木罕参加讨叛看来，这场战斗发生于伊犁河流域以西之处，而这个聂古伯可能就是《史集》记载的海都所立的八剌的继位人，撒班（Sarban）之子Negübei。八剌死于至元七年（1270）。《史集》说Negübei统治了三年时间，与《元史》所记合。但根据札马剌·哈儿昔的记载，聂古伯为海都支持下的不合帖木儿所杀。（注：《苏拉赫词典补编》，华涛汉译本，第94页。）
阿力麻里地近海都控制下的塔剌思河流域。元朝势力深入西北，威胁到西北叛王立国的基础，他们与元政府的矛盾也加剧了。至元十二年（1275）春，忽必烈“敕追海都、八剌金、银符三十四”（注：同上书，第160页。其时八剌已死。）的事件是双方关系恶化的象征。
为了应付日益增大的海都和察合台汗国的威胁，同年夏忽必烈诏安童“以行中书省枢密院事从皇子北平王镇北圉”。（注：元明善：《丞相东平忠宪王碑》，《国朝文类》卷24；参见《国朝名臣事略》卷1之2，及《元史》卷126，《安童传》，卷203，《方技》。）根据汉文史料和波斯文史料记载，那木罕所指挥的军队主要是蒙古诸王的部民，除了那木罕本人和其兄弟阔阔出所统辖的忽必烈家族自己的属民组成中军以外，还有大批原阿里不哥的追随者、蒙哥和阿里不哥的子侄辈诸王，例如蒙哥之子河平王失里吉，拖雷之子岁哥都之子脱脱木儿，阿里不哥之子明里帖木儿、药木忽儿，蒙哥之子玉龙答失之子撒里蛮，拖雷子拨绰之子牙忽都，及阔列坚系宗王忽儿霍台等部民组成的右翼集团，和铁木哥·斡赤斤之孙札剌忽等组成的左翼集团。这些北边诸王在阿里不哥失败后，虽然被迫投降忽必烈，但怨恨并未能消除。尤其是阿里不哥诸子保留了他们的封地，一有风吹草动，他们就有实力起事。
至元十二年（1275），忽必烈派昔班出使海都，要求海都罢兵置驿，得到海都的允诺。但辅佐那木罕的丞相安童的军队违约突袭前窝阔台汗国之主、贵由之子大名王禾忽，迫使禾忽起兵叛乱，一度控制了河西走廊，并占有了斡端和可失哈儿。（注：《元史》卷9，《世祖纪》，第177页；卷134，《昔班传》，第3247页；《牙八剌哈和把骚马传记》，布吉英译本《中国皇帝忽必烈的僧人》（The Monks of Kubilai Khan Emperor of China，tr.by E.A.Wallis Budge），伦敦，1928年，第138—139页。）同年，都哇的军队兵临火州城下，围攻达六个月之久，元军被河西叛军阻隔，不得增援，畏兀儿亦都护被迫纳女请和，方才换得都哇退兵。（注：虞集：《高昌王世勋碑》，《道园学古录》；《元史·巴而术阿而式的斤传》。）这些动乱严重地动摇了元朝西北镇戍体系。
至元十三年秋（1276）（注：汉文史料对脱脱木儿、失里吉等人叛乱的时间有至元十二年（1275）、至元十三年、十四年等诸种不同的记载。据耶律铸《双溪醉隐集》卷2，《后凯歌词》自序，当以十三年（1276）为是。），那木罕部下的脱脱木儿率部叛逃，尚留在那木罕阵营中的蒙哥之子失里吉往讨。脱脱木儿以阿里不哥失败后所受耻辱煽动失里吉叛元，并许诺事成后帝位归于失里吉。这样造成那木罕之军分成拥元和叛元两大集团，各怀心计。就在拥兵将领八鲁浑、粘闿等率兵叛逃，宗王牙忽都追截的时候，失里吉因丞相安童分配给养不均，亦起兵发动叛乱，械系统帅那木罕，忽必烈子阔阔出和丞相安童，擒获牙忽都（注：《元史》卷117，《牙忽都传》，第2908页；卷118，《忽邻传》，第2922页；《史集》汉译本，第2卷，第312—313页。），使元朝在阿力麻里镇戌的这个重兵集团顷刻瓦解。叛乱诸王拥戴失里吉为王。此后阿力麻里以西不再受控于大汗。（注：后来元武宗和元仁宗时代，元朝岭北戍军曾两次深入这块地区。）