1246年，窝阔台长子贵由立为大汗。拔都与贵由不和，借口患病不参加选汗大会。蒙古皇室的内讧开始激化。次年，贵由任命亲信大臣野里知吉带为西征军统帅，授以统辖波斯及其以西诸地的全权。1248年，贵由亲率护卫军西行，声言到叶密立养病。拖雷妻唆鲁禾帖尼认为贵由此行当是谋攻拔都，秘密遣人向拔都报信。拔都严兵为备。三月，贵由死于横相乙儿之地（今新疆青河东南），皇后斡兀立海迷失摄政。时拔都驻兵于其封地东境，召集诸王会议，推举拖雷长子蒙哥为大汗。察合台、窝阔台两系诸王拒不参加会议，亦不承认其推选有效。次年，蒙哥又于怯绿连河上游成吉思汗大斡耳朵之地召集大会，察合台、窝阔台两系再次抵制，拖延了两年。1215年，到会的东西道诸王、诸将始定议奉蒙哥即位。窝阔台孙失烈门、脑忽和脱脱三人率其部属密谋来袭，谋泄被捕。蒙哥开始镇压两系政敌，杀斡兀立海迷失及贵由亲信大臣镇海、野里知吉带等，将失烈门等三王发配军前效力。
蒙哥即汗位，标志蒙古汗位已从窝阔台系转移到拖雷系，这是蒙古国建立以来最重大的事变。从此，成吉思汗“黄金家族”的裂痕不断扩大。
自窝阔台去世后，蒙古统治集团内部争夺汗位的斗争愈演愈烈，选汗大会一再推延，以致大汗之位两度虚悬约八年。在这期间诸王贵戚各自为政，滥发牌符，遣使四出，征敛珠宝财物。斡脱商人各持令旨，恃势勒索。蒙哥即位后，极力恢复大汗的权威和政令的统一。他下令整饬民政，尽收旧发牌符；加强汉地、中亚和波斯三大行政区的统治机构（汉文史籍称为燕京、别失八里、阿母河三行尚书省）。又命弟忽必烈总领漠南汉地军国庶事，统兵南征大理、南宋；命弟旭烈兀总领波斯之地，统兵西征未服诸国。1252年起，在全蒙古国范围内重新进行户口登记，编造籍册，并再次分封诸王贵族。