孛罗帖木儿，答失八都鲁的儿子，曾随父征讨反元义军，屡立战功，其父的传中有这方面的记载。父死，孛罗帖木儿便引兵退驻井陉口。至正十八年(1358)正月，命孛罗帖木儿为河南行省平章政事，仍统率其父原来管辖的军队。三月，在卫辉赶走刘福通的军队，攻取濮州。四月，屯兵真定。六月，自武安由彭城阻击沙刘，获胜。九月，受命统诸军夹击曹州。十月，朝廷遣参政匡福统率苗军自西门而入，而孛罗帖木儿则自北门入，四门并进，攻下曹州，擒杀起义军官员武宰相、仇知院等，还获有印信、金牌等物。
十九年二月，过代州，收编山东的败将孟本周的残部。三月，诏令孛罗帖木儿移兵大同，设立大都督兵农司，专门督促屯兵种粮之事，由孛罗帖木儿管领。同月，孛罗帖木儿领兵丰州、云内，与义军关先生作战，关军溃败。当时有个叫杨诚的人，据蔚州。六月，皇上诏遣平章月鲁不花、枢密同知八剌火者带兵往蔚州捕杨诚。七月，围蔚州。忽而皇上又传令立即回兵。十一月，又再命这些部队到蔚州捕杨诚。
二十年正月，孛罗帖木儿追杨诚至飞狐县东关，诚弃军逃遁，便收降诚的败兵，回住大同。二月，任中书平章政事。三月，命讨伐上都的程思忠。兵到兴和，思忠逃窜。七月，在台州击败田丰部将王士诚。皇上诏令允孛罗帖木儿总领达达、汉人诸军，有权自行决定一切事务。八月，奉命守卫石岭关以北，察罕帖木儿则守卫石岭关以南。九月，孛罗帖木儿欲夺取冀宁，便遣兵由石岭关直趋冀宁，进行围攻。三月，又退驻交城。十月，皇上诏告孛罗帖木儿守冀宁，遣保保、殷兴祖、高脱因兼程到冀宁，孛罗帖木儿拒绝收容他们。察罕帖木儿遣锁住、陈秉直带兵来争夺冀宁，与孛罗帖木儿的部将脱列伯作战，打败脱列伯。
二十一年正月，皇上命平章答失帖木儿、参政七十到冀宁劝解孛罗帖木儿与察罕帖木儿之争，孛罗帖木儿乃罢兵。九月，皇上又命孛罗帖木儿在保定以东、河间以南屯田。
二十二年二月，反元义军平章左李派遣杨荣祖到大同向元朝投降。三月，孛罗帖木儿遣裨将也速不花等招兵五万守大同。朝廷升孛罗帖木儿为太尉、中书平章，位居第一。张良弼来受节制，李思齐攻良弼于武功，良弼以伏兵大破思齐兵。
二十三年十月，孛罗帖木儿再次南侵扩廓帖木儿的守地，占据了真定。初，朝廷罢黜御史大夫老的沙，将他安置在东胜州。皇上又另遣宦官秘密地通知孛罗帖木儿，命他将老的沙留在军中。后来皇太子多次派人来索求老的沙，孛罗帖木儿藏匿不放。
二十四年正月，孛罗帖木儿暗中使人杀其叔父左丞亦只儿不花，而自己却装着不知其事，去吊孝，却不哭，朝廷知其跋扈，又因为他藏老的沙的事，在三月二十七日下诏书罢免了孛罗帖木儿的兵权，安置于四川。孛罗帖木儿抗拒不从，杀死朝廷使臣，遣部将会同秃坚帖木儿带兵攻打京城，扬言要朝廷交出右丞相搠思监、资政院使朴不花二人。
原先，朝廷立卫屯田，曾命中书右丞也先不花管领，与秃坚帖木儿分院之地相近，因侵扰了秃坚帖木儿的乡里，产生嫌隙，也先不花便暗中向朝廷报告说秃坚帖木儿攻击朝政。孛罗帖木儿与秃坚帖木儿是老相好，知道也先不花的话是诬陷，便派人向朝廷说明秃坚帖木儿无罪。这时皇太子早感到孛罗帖木儿跋扈，现在又与秃坚帖木儿相勾结，藏匿不轨之臣，于是与丞相搠思监商议，请皇上下诏书解除他的官职，将他的兵分出一部分交由四川省丞相察罕不花率领。孛罗帖木儿见诏后，认为这不是皇上自己的意思，拒绝听命，并发兵帮助秃坚帖木儿。
四月九日，孛罗帖木儿进入居庸关。十二日，至清河扎营，行将进犯京师。皇帝遣达达国师、蛮子院使至清河问明兴兵进犯京师的理由，乃下令驱逐搠思监与朴不花两人于岭北和甘肃，这实际便是将两人执送于孛罗帖木儿。十七日，秃坚帖木儿自健德门入京，在延春阁会见皇帝，痛哭请罪，皇帝设宴慰勉，并下诏赦其无罪。并仍以孛罗帖木儿为太保、中书平章兼知枢密院事，守御大同；以秃坚帖木儿为平章政事。十八日孛罗帖木儿返大同，皇太子愤怒不已，再召回扩廓帖木儿兵，使保卫京师。
五月，皇帝诏令扩廓帖木儿为总兵，并调各道之军分讨大同。扩廓帖木儿自其父察罕帖木儿在时，就与孛罗帖木儿连年仇杀，朝廷多次派人调解，两军才还兵各守其地。现在，扩廓帖木儿发兵与诸道兵夹攻大同，并调部下锁住守护京师。因兵不满万人，又以其部下青军杨同佥守居庸关。扩廓帖木儿自带兵至太原调督诸军。
七月，孛罗帖木儿率兵与秃坚帖木儿及老的沙等进攻京师，京师震骇。二十五日，皇太子亲自带兵迎战于清河，丞相也速、詹事不兰奚带兵至昌平。因也速之兵士无斗志，青军杨同佥被杀于居庸，不兰奚败走，皇太子亦跑回城去了。二十六日夜，锁住迫胁东宫官僚随太子出奔太原，二十七日孛罗帖木儿兵至，驻健德门外，欲追袭皇太子，老的沙竭力制止。三人见顺帝于宣文阁，泣拜诉冤，顺帝也哭了，赐宴。二十九日任命孛罗帖木儿为太保、中书左丞相，老的沙为中书平章政事，秃坚帖木儿为御史大夫。部属将士，分布在台、省，总揽国家大权。
八月一日，顺帝下诏加封孛罗帖木儿开府仪同三司、上柱国、太保、中书右丞相，节制天下兵马。数月间，杀佞臣秃鲁帖木儿、波迪哇儿..等，停止三宫不急需的建筑，淘汰宦官，减省钱粮，禁西番僧人佛事。还数次遣使请皇太子回朝，但当使者至太原后，太子反将使臣拘留起来。
二十五年，皇太子在外，日夜谋除内乱，调遣岭北、甘肃、辽阳，陕西及扩廓帖木儿军，进讨孛罗帖木儿。孛罗帖木儿怒，将皇后逐出宫外，幽禁一百天。又派遣秃坚帖木儿率军征讨在上都的归附皇太子的人。调也速南御扩廓帖木儿军。也速到良乡后停止前进，回到永平，并派人西联太原、东联辽阳、军势大振。孛罗帖木儿担心也速强大，便派骁将姚伯颜不花带兵抵御。至通州，河涨水，便在虹桥扎大营，也速出其不意，袭击、打败伯颜，并擒而斩之。孛罗帖木儿大恐，自己带兵到通州，因连下三天大雨，只好返回京师。孛罗帖木儿先曾因自己多疑而杀自己的将领保安，现在又失去姚伯颜，便有些郁郁不乐，每日和老的沙饮宴，荒淫无度，酗酒杀人，喜怒无常，人皆畏之。威顺王的儿子和尚，受皇帝密旨，与徐士本合议，连结勇士上都马、金那海、伯颜达儿、帖古思不花、火儿忽达、洪宝宝等，阴谋行刺孛罗帖木儿。
七月二十九日，当秃坚帖木儿派人来报告上都之捷，孛罗帖木儿便进宫向顺帝上奏，行到延春阁李树下时，伯颜达儿奋力斫中孛罗帖木儿的脑部，上都马及金那海等竞相前去斫死孛罗帖木儿，老的沙额部受伤逃出，乘马直奔孛罗帖木儿家，拥其母与妻及子天宝奴往北逃遁。顺帝又下令民间，尽杀孛罗帖木儿的部属。次日，遣使带孛罗帖木儿的首级前往太原，诏召皇太子回朝。诸道兵闻诏后罢归。九月，皇太子回京师。十二月，抓获秃坚帖木儿及老的沙，皆处死。