十一月，獲悉兀良合台的軍隊已攻至潭州，忽必烈遂決定議和北還，於是，派鐵邁赤率練卒千人、鐵騎三千，前往嶽州接應兀良合台的軍隊，一同撤回江北。
《史集》中記載說，“由於路途艱難，各地和堡塞均很險固，他們不止一次進攻作戰，進展困難。”“軍中有許多人病亡，他們總共剩下不到五千人”。
兀良合台的軍隊被平安接應北撤，後亦成為忽必烈政權的重要軍事力量之一。
南宋首先提出了蒙宋議和。忽必烈渡江攻鄂，突破了南宋在長江中遊的重要軍事防線。且不說陷入重圍的鄂州危在旦夕，霸突魯率軍攻擊嶽州，鄭鼎等率兵騷擾江西興國、瑞州、南康、撫州等地，兀良合台由廣西入湖南圍攻潭州，均使蒙古軍的軍事進攻輕鬆深入到南宋統治的腹地，並已威脅到臨安的安全。宋廷一度極為恐慌，有人甚至提議遷都逃亡。
身為南宋右丞相、荊湖宣撫策應大使的賈似道曾入鄂督師，深知形勢之危急。
他秘密派遣宋京為使，前往蒙古軍營請求稱臣議和。
忽必烈派親信侍臣趙璧入鄂州城與宋軍進行談判，臨行前忽必烈囑咐道：“汝登城，坐立必我。視彼月城築否。望我旗動，當還”。
趙璧由三千兵士護送人城。談判時，宋軍皆持刀環列，宋京提議：“北朝不進，我朝歲貢銀、絹二十萬兩匹，割江為界，俾南北生靈息肩，何如？”趙璧回答說：上（忽必烈）駐濮州未拜旗時，汝國遣行人來議尚可。今已渡江，江南之地，悉為我有，“何為出此言？”這就已表明拒絕了賈似道的請和條件。並提出與賈似道當麵談判的要求。而後，趙璧看到忽必烈的旗幟在搖動，便托“待他日再議”為辭，返回蒙古軍營。
十一月，阿裏不哥與忽必烈爭奪汗位的事態發展，斷然中止了蒙古軍的向前進攻，導致忽必烈決定議和北返。
當時，忽必烈妻察必派遣脫歡、愛莫幹二人急急趕往鄂州軍中密報：拖雷嫡幼子阿裏不哥派脫裏赤與阿藍答兒自漠南蒙古軍、漢軍中抽調括取兵丁，而其原因不明，那支軍隊我們交不與否？察必王妃還帶給忽必烈一段隱語：“大魚的頭被砍斷了，在小魚中除了你和阿裏不哥以外，還剩有誰呢？你是不是應該回來？”
忽必烈聞訊，極為震驚。
兩天後，阿裏不哥所遣急使來到鄂州前線請見忽必烈，稟報說：“我們是被派來請安和轉達問候的”。忽必烈問急使：“阿裏不哥將把他所抽調出去的那些侍衛和軍士派到哪裏去？”急使答道：“我們這些奴仆們一點也不知道，這顯然是謠傳。”因急使們閃爍其辭，忽必烈便懷疑起來，想道：“若阿裏不哥需要把這些軍士派到某方麵去，又何必隱蹣呢？其中必定有詭計。”他覺察到幼弟阿裏不哥趁其南征之機，已在作汗位爭奪的軍事準備，一場蕭牆之災或許已在所難免。
於是，忽必烈立刻召集隨同征鄂的文武臣僚從長計議。
郝經率先上《班師議》，分析蒙哥汗死後蒙、宋雙方形勢及對策。
在談到南宋方麵時，郝經說道：“彼既上流無虞，呂文德已並兵拒守，知我國疵，鬥氣自倍。兩淮之兵，盡集白鷺（指鄂州附近的白鷺洲）；江西之兵，盡集龍興；嶺廣之兵，盡集長沙；閩越沿海，巨舶大艦，以次而至，伺隙而進。如遏截於江、黃津渡，邀遮於大城關口，塞漢東之石門，限郢、複之湖濼，則我將安歸？”
談到蒙古方麵時，他說：“第吾國內空虛，塔察國王與李行省肱髀相依，在於背脅；西域諸胡窺覘關隴，隔絕旭烈大王，病民諸奸，各持兩端，觀望所立，莫不覬覦神器，染指垂涎。一有狡焉，或起戎心，先人舉事，腹背受敵，大事去矣。且阿裏不哥已行赦令，令脫裏赤為斷事官、行尚書省事，據燕都，按圖籍，號令諸道，行皇帝事矣。雖大王素有人望，且握重兵，獨不見金世宗、海陵王之事乎！若彼果決，稱受遺詔，便正位號，下詔中原，行赦江上，欲歸得乎？”
關於忽必烈應采取的對策，郝經提出：“盤桓江渚，情見勢屈，舉天下兵力，不能取一城，則我竭彼盈，又何俟乎？且諸軍疾疫已十四五，又延引月日，冬春之交，疫必大作，恐欲還不能……隻有許和而歸爾……斷然班師，亟定大計，銷禍於未然。”
郝經原先就不十分讚成渡江和進攻鄂州，對南宋力量的估計也偏高，但他對蒙古汗位爭奪局勢發展的分析，卻十分精辟和中肯。
侍臣董文用等也再三諫言，力主班師，以為神器不可久曠，待登上大汗之位後，遣一支偏師，即可了結江南之事。
劉秉忠亦替忽必烈“叩六丁之靈”，奏言：“龍飛之時已至，可速回轅”，以卜筮之術，來打動忽必烈。
忽必烈終於放棄攻克鄂州的打算，決定議和班師北還。
十一月二十八日，忽必烈自牛頭山啟程北歸，為了暫時穩定軍心並迷惑南宋軍隊，忽必烈對外聲稱：東攻臨安（今浙江杭州）。
數日後，忽必烈從長江岸邊派張文謙向前線諸將傳達命令：“遲六日，當去鄂退保滸黃洲。”
忽必烈又令大將兀良合台、霸突魯及張柔等率軍留守長江北岸。臨行前忽必烈曾對霸突魯、兀良合台兩位將軍說：
“局勢已經如此，還不知道阿裏不哥對我們還有什麼圖謀，你們兩人領一部分人馬留在這裏，等我先從乞台邊境哈剌沐漣河回去，把情況弄清後再告訴你們”。
奉命統領蒙古漢軍的張柔，還做了長久駐戍的打算，在江北岸滸黃洲（白鹿磯）築城。直到中統元年（1260 年）才奉命北撤。
離開鄂州前，忽必烈又部署了與賈似道的和談。在與南宋使臣宋京的第二次談判中，趙璧受忽必烈的委托，正式回複了賈似道的請和：“汝以生靈之故來請和好，其意甚善，然我奉命南征，豈能中止。果有事大之心，當請於朝。”
忽必烈基本上同意了賈似道的請和，在當時急於北還解決汗位繼承問題的緊急情況下，忽必烈顧不上與賈似道擬定請和的詳細條文及履行書麵簽約等程序。
他隻能用這種口頭協議的方式，與南宋達成暫時的和平。協議規定，蒙古軍隊在當天就得撤回長江以北。二萬江南降民，也依忽必烈的要求被帶回江北。
據傳，忽必烈從鄂州北還途中，還曾派張文謙去懷孟州（今河南沁陽市）與商挺議事。商挺對張文謙說：“殿下班師，師屯江北，脫有一介馳詐發之，軍中留何符契？”張文謙聽罷，急忙追趕忽必烈，轉達商挺之言。忽必烈恍然大悟，大罵道：“無一人為吾言此，非商孟卿，幾敗大計。”於是，馬上遣使者赴江北軍中訂立調兵契約。不久，阿裏不哥的使者果然到了江北軍中，遂被軍將殺掉。當天，為祝賀忽必烈登基在開平則舉行了盛大的慶祝活動。當這一天夜幕降臨之際，人們依舊沉浸在歡樂的醉酒與歌舞之中。留在開平的阿裏不哥的使者脫裏赤趁人們不注意，悄悄離開了他的住所。但是，很快被監視他行動的人發現，報告了忽必烈。忽必烈馬上派人急追。在開平北邊的第一個驛站就把他抓獲了。合丹對脫裏赤進行了審訊，脫裏赤從頭至尾全部供出了他們的計劃。其中也說到阿裏不哥
為汗後將對忽必烈進行殲滅。於是忽必烈命令把脫裏赤囚禁起來。
忽必烈一直念念不忘在鄂州時張易所說的，王文統才幹能和宋朝的丞相賈似道相比。他北歸後就派人到山東立召王文統到開平。王文統到開平先拜見了子聰和尚，用他的絕世口才，表白他的建功之誌，說得子聰也以為他是一個難得的蓋世奇才，遂向忽必烈奏請王文統可以大用。王文統又去拜見張易，感謝他的舉薦之功。張易則向忽必烈力保王文統其才不凡，可同張儀、蘇秦相比肩。忽必烈即委任王文統為第一任平章政事，以張文謙為左丞，為王文統的下屬。王文統字以道，益都人，好權謀，得李璮賞識。被李璮聘為兒子李彥簡的老師。王文統又把自己的女兒贈予李璮為妻。益都軍政之事遂多聽王文統謀決。一時王文統的才智之名傳播中原。但是王文統為人忌苛，容不得異己之見。因此張文謙不能與他和睦相處，也不願同他一起分擔所事的責任，不久就主動要求離開了中書省。
由於王文統能積極獻計獻策，所言都是隻顧眼前得利，見效迅速的話語，因此他很快博得忽必烈的信任和歡心，以為確實得到一個寶貴人才。他放手把民事和稅賦大權全交給了王文統。王文統又善於察顏觀色，他知道忽必烈對子聰和尚很尊重，也很信任，於是凡子聰所提出的建議、主張，王文統就事事支持，因而也深受子聰的喜歡。王鶚起草好忽必烈的即位詔書，送給子聰看，子聰又送給王文統。王文統問子聰什麼意見，子聰說寫得不錯。王文統說：“大師都認為不錯，我更沒有意見。就送交陛下審閱吧。”忽必烈審過，就於 4 月 4 日將即位詔書宣告天下。其詔書曰：
朕惟祖宗肇造區宇，奄有四方，武功迭興，文治多缺，五十餘年於此矣。蓋時有先後，事有緩急，天下大業，非一聖一朝所能兼備也。先皇帝即位之初，風飛雷厲，將大有為。憂民憂國之心，雖切於已，尊賢使能之道未得其人。方董夔門之師，遽遺鼎湖之泣。豈期遺恨，竟勿克終。
肆予衝人，渡江之後，蓋將深入焉。乃聞國中重以簽軍之擾，黎民驚駭，若不能一朝居者。予為此懼，駟騎馳歸。眼下之急雖紓，境外之兵未戢。乃會群議，以集良規。不意宗盟，輒先推戴。左右萬裏，名王巨臣，不召而來者有之，不謀而同者皆是。鹹謂國家之大統不可久曠，神人之重寄不可暫虛。求之今日，太祖嫡孫之中，先皇母弟之列，以賢以長，止予一人。雖在征伐之中，每存仁愛之念，博施濟眾，實可為天下王。天道助順，人謨與能。祖訓傳國大典，於是乎在，誰
敢不從。朕峻辭固讓，至於再三，析懇益堅，誓死以求。於是俯徇輿請，勉登大寶。自惟寡昧，屬時多艱，若涉淵冰，罔知攸濟。愛當臨禦之始，宜新弘遠之規。
祖述變通，正在今日。務施實德，不尚虛文。雖承平未易遽臻，而饑渴所當先務。
嗚呼！曆數攸歸，欽應上天之命；勳親斯托，敢忘烈祖之規？建極體元，與民更始。朕所不逮，更賴我遠近宗族、中外文武，同心合力，獻可替否之助也。誕告多方，體予至意！
登基後，忽必烈為了穩定政權，首先派郝經為國使，何源、劉人傑為副使，到南宋去進行和談。郝經等人臨行，忽必烈賜以葡萄酒，為他們餞別，說：“朕初即位，諸事草創，卿等遠行，一路想到有可輔朕者，就立刻告知。”諄諄囑咐郝經此次出使，肩負重任，一切可便宜處置。有什麼決定不了的事，就派急使直接找他稟報。
皇帝登基後依照漢人王朝的習慣，便要建立年號，子聰和王文統議定年號為中統，含有繼承中國傳統之意。忽必烈也非常認可。於是在 1260 年 5 月 19 日發布了建元中統的詔書。詔日：
祖宗以神武定四方，淳德禦群下。朝廷草創，未遑潤色之文；政事變通，漸有綱維之目。朕獲纘舊服，載擴丕圖，稽列聖之洪規，講前代之定製。建元表歲，示人君萬世之傳；紀時書王，見天下一家之義。法（春秋）之正始，體大（易）之乾元。炳煥皇猷，權輿治道。可自庚中年五月十九日，建元為中統元年。惟即位體元之始，必立經陳紀為先。因此內立都省，以總宏綱；外設總司，以平庶政。
仍以興利除害之事、補偏救敝之方，隨詔以頒。於戲！秉篆握樞，必因時而建號；施仁發政，期與物以更新。敷宣懇惻之辭，表著憂勞之意。凡在臣庶，體予至懷！
王文統與子聰等議，由忽必烈認可，設立了十路宣撫司，委任了各司的官員。
他們分別是：燕京路以賽典赤、徐世隆為正副使，益都濟南等路以宋子貞、王磐為正副使，平陽太原等路以張德輝、北京等路以楊果、趙炳為正副使，謝埴為正副使，東平路以姚樞、張肅為正副使，大名彰德等路以張文謙、遊顯為正副使，西京路以粘合南合、崔巨濟為正副使，以布魯海牙與劉肅並為真定路使，以史天澤為河南使，以廉希憲、商挺為京兆等路正副使。忽必烈又接受廉希憲的建言，把高麗國王之子護送歸國繼承王位。高麗王子是覲見蒙哥汗而來，因蒙哥出征，所以滯留中原三年。當時高麗老國王已去世，王位正等人繼承。忽必烈此舉甚使
高麗王子感激，以後相當長一個時期，高麗一直與忽必烈所建立的帝國保持友好的關係。忽必烈又接受商挺的建議，調回在南方的部隊，加強京師的防衛；把西邊的部隊加強警戒，並適當調整了部隊的指揮官。
忽必烈忙於他的政權建設，阿裏不哥也沒有閑著。當忽必烈在開平即位的消息傳到和林後，擁戴阿裏不哥的宗王們，蒙哥的兒子阿速帶、玉龍答失，合丹的兒子忽魯迷失，察合台的孫子阿魯忽，塔察兒的兒子乃蠻台，斡兒答的兒子合剌察兒等就也扶阿裏不哥登位，阿裏不哥也稱大汗，並向各地的宗王發出了消息。
一個蒙古國不可能同時有兩個大汗。戰爭的烏雲籠罩在和林與開平之間的上空。
阿裏不哥稱大汗之後，沒有忽必烈那麼多的繁瑣事，他的目標很清楚，就是要擊敗忽必烈。所以在簡單的慶宴之後，就馬上派兵南下。他分兵兩路：東路由合剌察兒及他自己的兒子玉木忽兒率領，從和林直指開平、燕京，西路則由阿藍答兒率兵，出河西，下六盤，旨在同那裏的渾都海部相會合。
忽必烈聞訊，為了保衛自己的新生政權，他不得不立刻準備應戰。
耶律楚材之子耶律鑄在其父去世後，繼續擔任中書省令一職，留在和林。當阿裏不哥稱大汗後，阿裏不哥派耶律鑄到六盤召渾都海從令。耶律鑄從他父親那裏就已明白忽必烈是一個賢明的定將大有作為的王子，而後他又親眼看到忽必烈的行事，他料定忽必烈必能戰勝阿裏不哥。所以他見到渾都海以後卻反而勸渾都海投忽必烈。渾都海不聽耶律鑄的之勸，耶律鑄無奈，隻得單身匹馬飛奔到開平，把他所知道的阿裏不哥的一切部署，全都詳細報告給了忽必烈。忽必烈得到珍貴的情報，對耶律鑄的行為給予了很高的獎賞。
渾都海得知耶律鑄投靠忽必烈後，非常生氣。他曾派人急追，但沒有追上。
惱怒之下他就派人監視住耶律鑄的妻子和耶律鑄的兒子耶律希亮，並要裹脅他們一起投奔阿裏不哥。耶律希亮同耶律鑄曾隨同蒙哥一起征蜀，蒙哥死後耶律希亮就攜帶家資老小回到了陝右。阿藍答兒到達陝右，得知耶律鑄投奔忽必烈了，也很生氣，他立刻叫人把耶律希亮拘押到自己的駐地，他親自審問耶律希亮，問：
“你父親現在在何處？”耶律希亮鎮靜地回答說：
“我又沒和他在一起，我不知道。與我父親曾在一起的人應該知道。”渾都海一聽，這不是暗指我與耶律鑄合串同謀嗎？他氣得大罵：“你這個兔崽子，你
父親上哪裏我如何知道！他不是從這裏逃跑，去找忽必烈去了嗎？”耶律希亮嚴肅地反問：
“你既這樣說，你怎麼說你不知道我父親的下落呢？”阿藍答兒看看耶律希亮，又看看渾都海。耶律希亮麵目平靜。渾都海卻麵紅耳赤，急得有口難辯，對阿藍答兒說：“您不要信他。我確實不知道他父親在哪兒，不，不，不是，我知道他父親勸我一起去投奔忽必烈，我不同意，老天可以作證。您要相信我。”阿藍答兒不理渾都海，望著耶律希亮。耶律希亮從容地說：“我要知道我父親上何處去了，我一定會跟隨他去的。我也就不會再在這裏受您的審問了。”阿藍答兒找不到耶律希亮交通忽必烈的證據，隻好放了他。
忽必烈把內政都交給子聰與王文統處理，他親自帶領軍隊從開平北上迎擊阿裏不哥的東路軍。臨行，他囑咐王文統一定要保證軍需供應。王文統一口答應沒有問題。阿裏不哥跟隨東路軍，想一舉把忽必烈親手擒獲。但是他根本不知道忽必烈從耶律鑄那裏已知道了他的全部軍事與行動計劃。當阿裏不哥的軍隊到達麻思契地時，他更不知道忽必烈的部隊已在那裏靜候多時。阿裏不哥的軍隊一到，就陷入了忽必烈軍的包圍圈。忽必烈軍是有備而戰，士氣高昂；阿裏不哥軍是倉促應戰，沒有半點防備。這一仗的結果就可想而知了。阿裏不哥軍是一觸即潰，全線奔逃。忽必烈指揮大軍乘勝追擊，把阿裏不哥驅趕到乞兒吉思，直到忽必烈感到阿裏不哥的軍隊已經七零八落，再也沒有反手之力時，才停止了追趕。
東線之戰忽必烈取得了輝煌的勝利。但是西線的戰事，情況卻要複雜的多。
京兆原是忽必烈的封地，也是他的根據地。蒙哥與阿裏不哥曾聯合派阿藍答兒、劉太平等對其地進行鉤考，驅除忽必烈的勢力，任劉太平、霍魯海行尚書省事於關右。忽必烈也沒有放棄對其地的經營，他從征宋前線回來時，就先後派廉希憲、趙良弼到該地了解情況。他登基後，立刻要恢複這塊根據地，派他最得力的輔臣廉希憲、商挺為正副宣撫使，以趙良弼為參議司事前往。當年他們被劉太平、阿藍答兒趕出關中，現在又重新回來，心中自不免有許多感慨。但是他們深知阿藍答兒、劉太平絕不會自動撤離，一定要有一場硬仗要打。況且蒙哥死後，他的兒子阿速帶護靈北歸，軍隊都由征蜀名將哈剌不花統領。哈剌不花的副將渾都海則駐軍六盤山，準備隨時配合阿裏不哥的出兵。而阿裏不哥事實上已派阿藍答兒出兵了。趙良弼先一步動身，臨行前他對蒙古斷事官八春說：“渾都海想北歸阿裏
不哥，當先遣使奉上旨督促駐川蒙軍統帥紐鄰入朝，命劉太平速還京兆，讓他們各個孤立。”八春原是忽必烈的侍衛，對趙良弼的建議自然答應照辦，當趙良弼至陝川宣撫司時，紐鄰已移營人涇，劉太平要起兵至六盤會合渾都海軍，被八春以忽必烈詔命製止。趙良弼的如此安排，廉希憲和商挺完全不知道。在赴任的路上，商挺對廉希憲說：“渾都海在六盤的行動可能有三種；一是集中精銳占領京兆，這是上策，對我們最不利；二是聚兵六盤，伺機而動，這是中策，將使我們和他們對峙；三是北投和林，這是下策，如此我們就可以減輕不少壓力。”廉希憲問渾都海有什麼計謀，商挺說：“我想阿裏不哥稱大汗，他必選投奔和林之路。”
他倆沒想到劉太平、霍魯海竟比他們早三天到達了京兆府。趙良弼、八春迎接廉希憲和商挺至宣撫司，才向他們說明劉、霍入京兆是他們的主意，用的是忽必烈汗的詔旨，怕的是劉、霍直奔六盤與渾都海聯合。廉希憲與商挺以為也對，就商議派使者去說服渾都海，讓他歸屬忽必烈汗。
渾都海不僅沒有聽從，反而殺死了廉希憲等人所派遣的使者，並通知其黨羽密裏火者、乞台不花以及劉太平、霍魯海等同日舉兵反叛。廉希憲得到密報，同八春、商挺、趙良弼共議：忽必烈大汗剛即位，讓我們到京兆，正為防範叛亂。
現在叛亂就要發生，我們一定要搶先行動。於是他們果斷采取措施：先派萬戶劉黑馬協同京兆官吏去逮捕劉太平、霍魯海。劉、霍猝不及防，分別在睡夢中被捕。
接著廉希憲讓劉黑馬去成都誅殺密裏火者，‘派汪惟正去青居誅殺乞台不花。又調汪惟正之叔汪良臣率軍攻打六盤山。汪良臣因未得聖旨不敢移兵，廉希憲即解下自己所佩虎符銀印授之，說：“此皆身承密旨，你隻管照我說的辦。”又給他銀一萬五千兩以充功賞，又出庫幣為製軍衣，汪良臣遂舉兵進討。廉希憲同時征發蜀卒更戍及在家餘丁，組成一支雜牌軍，由八春為帥隨行。廉希憲對八春說：“君所將之眾，沒有經過訓練，六盤兵精，不可與之爭鋒。但虛張聲勢，使渾都海不敢東向，則大功告成。”
廉希憲部署停當，從開平有使者持詔書來赦免劉太平。廉希憲命把劉太平、霍魯海絞死於獄中，陳屍大道之上，後才出府迎接詔書。待讀過詔書，其內容已無用。廉希憲、商挺遂讓使者入奏，自劾停赦行刑、征調諸軍、擅自以汪良臣為帥等罪。待使者臨行，趙良弼又具密狀給使者說：“一開始捕劉太平他們時，隻是囚禁，待皇上聖旨處置。我私下以為他們不誅，人心惶然，應急誅，以安人心。
擅殺在臣，實不在宣撫司。如果皇上怪罪廉希憲與商挺，願使者出我密報以奏。”
使者回京將情況報告了忽必烈，忽必烈不但沒怪罪商挺、廉希憲，反而說：“聖人經典所謂行權，也是如此作為。”又賜廉希憲金虎符，使節製諸軍。下詔日：
“朕委卿以方麵之權，事當從宜，毋拘常製，坐失事機。”
渾都海同哈剌不花不敵汪良臣，率六盤兵北走，恰遇阿藍答兒自和林引兵南下，相遇於甘州。阿藍答兒盛氣淩人，哈剌不花與阿藍答兒言語不和，遂自引兵北去。阿藍答兒與渾都海合軍向東南，擊敗了廉希憲所派的後隨軍隊，一時使河右大震。再加上有人說大事實，消息傳到入京城，有些人在朝議中就主張要放棄兩川，退軍興元。廉希憲與商挺聞訊，力言不可。於是忽必烈派宗王合丹率騎兵與汪良臣、八春兵會合，兵分三道以敵阿藍答兒、渾都海軍。雙方會兵於甘州東麵的耀碑穀。合丹列陣於東北，八春在南，汪良臣居中。交戰之時突然刮起了狂風，漫天黃沙飛揚，傾刻間天地昏黃，人人站立不穩。汪良臣對兵士大呼：“今日之事，關係國家安危。勝則富貴可保，敗則身死家亡。大家如能奮力征戰，縱死於陣間，也不失忠孝之名。”眾人應和著汪良臣的呼聲，大叫著：“殺呀！”汪良臣命令士兵跳下戰馬，以短兵突襲敵軍的左麵，繞出陣後，汪良臣率先殺死敵兵十數人，眾軍士奮勇衝殺，很快擊敗了敵人的右軍。八春從正麵直搗敵軍，合丹率精騎截敵歸路，三道軍配合默契。阿藍答兒軍從一交戰就陷入一片混亂，風沙中其軍分不清敵我，自相殘殺，竟至潰不成軍。阿藍答兒、渾都海皆在混戰中，不知讓誰殺死。其首級被人割下，傳送到京兆示眾。
汪惟正到了青居，正遇上乞台不花發兵響應渾都海叛亂。汪惟正即派大力士將乞台不花殺死。川陝平定之後，忽必烈對左右人說：“廉希憲，真男兒也！商孟卿，古之良將也！”遂改宣撫司為行中書省，進廉希憲為中書右丞，商挺為行省僉事，旋改為參知政事。仍以趙良弼為行省參議。其餘從征諸將都有升遷。