文宗在位五年，1332年病死。文宗在病危時，立下詔書，傳位給哥哥明宗的兒子。明宗有兩個兒了，長子妥懽帖睦爾，13歲，明宗生前曾說過長子不是他生的。次子懿璘質班，當時隻有7歲。文宗死後，懿璘質班即位，即寧宗。可是這位小大汗隻做了53天龍椅，就病死了。隨後在燕鐵木兒的支持下，要立文宗的兒子燕帖古思為汗。可文宗皇後以秉承文宗的遺願為由沒有同意，主張讓明宗“非己所生”的兒子，妥懽帖睦爾即位。在文宗皇後的全力支持下，燕鐵木兒派人把妥懽帖睦爾從靜江接到了京城。不久，燕鐵木兒就病逝了。
燕鐵木兒死後，1333年6月，元順帝妥懽帖睦爾即位，他就是元朝在位時間最長（36年），也是最後一位統治中原地區的大汗，元順帝。
順帝統治的36年，是元朝的衰敗時期。他即位時隻有13歲，擺在他麵前的是他的祖先們留給他的一個混亂局麵：權臣擅權、吏治腐敗、財政空虛、社會動蕩。當然，對於一個13歲的少年來說，他這個時候也許還沒有意識到這些。但很快順帝就意識到了自己與燕鐵木兒家族間存在分歧。燕鐵木兒雖然死了，燕鐵木兒家族的勢力仍十分強大。順帝表麵上對燕鐵木兒家族順從，在暗中為維護自己的權力，卻扶植起另一位武宗舊臣伯顏（他是蔑兒乞人，和平定南宋的大將伯顏隻是同名而已），任命他為中書右丞相，加封太師、秦王。這樣伯顏就成為了能和燕鐵木兒家族抗衡的勢力。1335年，燕鐵木兒家族人密謀政變。伯顏事先得到密告，首先采取了行動，擒獲並處死了密謀者，抄沒了燕鐵木兒家族的家產，徹底摧垮了燕鐵木兒家族。就這樣，伯顏的家族勢力迅速膨脹，取代了燕鐵木兒家族。
伯顏在麵對元朝統治出現的嚴重動蕩不安時，采取了極端的穩定方法。他推行“變亂祖宗成憲”的政策，排斥漢人、南人，加強民族壓迫政策，下令停止了科舉考試。對蒙古統治集團內部的異己者，他也同樣排斥、打擊。伯顏出身的蔑兒乞部在被成吉思汗擊敗後，部眾大多被俘為奴。所以伯顏小時候曾為剡王徹徹禿家做奴隸。剡王徹徹禿是憲宗蒙哥的第三子玉龍答失的孫子，軍功赫赫，地位顯耀。伯顏當權時，每次見到剡王時仍要稱呼他為“使長”。這讓伯顏的心裏極不舒服。他曾說：“我現在是太師，位極人臣，怎麼能容忍自己的上邊還有一個使長呢！”於是伯顏就向當時不過十來歲的順帝誣陷剡王圖謀不軌，要殺剡王。順帝不允許，伯顏竟然強行傳旨殺死了剡王和王子。在伯顏執政的7年時間，對元朝末年危害最大的是他濫發紙幣，大肆斂財的舉動。伯顏將大量錢財攫為己有，僅得賜田一項就達1萬多頃。當時人說：“天下貢賦，大多都進了伯顏家。”
順帝20歲時也意識到了伯顏對天下的危害。這個時候他重用了元代最後一位名臣脫脫。
脫脫是伯顏的侄子，自幼生長於伯顏家裏，驕橫一時的伯顏做夢也沒想到過自己會被脫脫趕下台。
脫脫對漢學有一定的認識，童年曾向浙江名儒吳直方學習。1338年，脫脫當上了禦史大夫。這個時候，伯顏與順帝的矛盾日益尖銳。脫脫就被伯顏派入內廷，監視順帝。可沒料到，在這場鬥爭中，脫脫站在了順帝一邊，這和他受到儒家中的忠君思想的影響有很大關係。脫脫入宮時，順帝在伯顏威勢麵前敢怒不敢言，隨時有被伯顏廢掉的危險。脫脫就與他的老師吳直方商議，作出了他“大義滅親”的計劃。
1340年初，伯顏邀順帝外出打獵。順帝知伯顏圖謀不軌，可又沒有辦法，正進退兩難時，脫脫勸順帝讓皇太子代行。順帝同意了脫脫的建議。有了皇太子在手中，伯顏就想趁機挾持皇太子，號召天下兵馬，發動政變，廢掉已經不再受控製的順帝，擁皇太子即位。可伯顏萬沒料到，自己剛走出京城，脫脫就搶先發難了。脫脫先把大都內伯顏的親信全部逮捕，馬上連夜派人把皇太子接回了都城，用順帝的名義下詔，宣布了伯顏的種種罪狀，將這位叔叔貶到了河南。伯顏接到詔書後知道自己大勢已去，趕回都城，被脫脫在城樓上奚落一番後，隻好南下。伯顏沒走多遠，又接到了朝廷的詔書，將他貶到了更遠的廣東省。在鬱憤交加中，伯顏剛走到江西，就被毒死了。
伯顏死後，脫脫取代了伯顏在朝中的位置。1341年，順帝開始起用脫脫當政，改元至正，希望能使元朝中興。脫脫在這國家存亡的關鍵時刻，開始施行他的改革措施。曆史上把這次改革稱為“脫脫更化”，可見還是取得了一些成就的。脫脫的改革內容主要是：首先，為取得儒士的支持，恢複了被伯顏廢除的科舉製，置宣文閣，恢複太廟的祭祀。跟著脫脫開始平反昭雪一批冤案，這就使得滿朝驚恐不安的人心得到了穩定，進而得到了眾多朝臣的支持。對待百姓，脫脫下令免除百姓拖欠的各種稅收，放寬了對漢人、南人的政策。這樣就在一定條件下緩解了階級矛盾。