左為拿水壺的大食人陶俑，右為西亞雜技鐵俑。
倉促之中，南宋朝廷命令大將張世傑、張虎臣、劉師勇等率戰船萬艘在鎮江方向反擊元軍，遭大敗。同年10月，元軍在攻略淮南，湖南、江西等地的同時，以伯顏為主帥，兵分三路進攻臨安。右路軍由阿剌罕指揮，自建康出四安，直指獨鬆關；左路軍由董文炳統帥，從江陰經海道攻澉浦；伯顏自率中軍出常州、平江、嘉興，趨臨安。宋軍雖然在常州等地據城死守，終因勢單力薄，阻擋不住元軍的攻勢。
公元1276年元月，元軍在掃清外圍各要點後，進至臨安東北的皋亭山。南宋將領文天祥、張世傑等人力勸皇室從海路轉移。趙氏皇室於十八日正式表示投降。2月，元軍將南宋太皇太後與宋恭帝及文武大臣一並送往燕京。延續了300多年的宋王朝從此消亡。中原數百年的混亂局麵從此結束。
平定叛亂，保疆固權
國家統一、民族融合、經濟發達、社會安定，這是大元王朝建立後的大好形勢，但隨著政治、經濟中心由草原地帶轉移到中原，元政府與北方諸王的矛盾進一步加深了，從而發動了一次又一次的武裝叛亂。
元世祖忽必烈時，窩闊台汗的孫子海都與察合台汗國篡位者八剌、欽察汗國忙哥帖木兒結盟，發動叛亂，並自認為是蒙古大汗正統的繼承者。
聞聽後方諸王叛亂，忽必烈心中很是不安。他忍氣吞聲，多次請海都入朝，但海都置之不理。為了保障滅南宋戰爭能繼續進行，忽必烈隻得親自西巡，同時派皇子那木罕戍守住可力麻裏，以防海都南下。隨後不久，又派右丞相安童前去協助那木罕，加強防禦。公元1276年夏天，那木罕、安童正在伊犁河邊圍獵時，覬覦大汗位已久的昔裏吉（蒙哥之子）糾合脫黑帖木兒拘捕了那木罕、安童，東犯和林。
忽必烈得到那木罕被拘的消息，又驚又恨。這是因為那木罕是正妻察必所生的幼子，按照蒙古舊製，那木罕可能是忽必烈的繼承人。如今那木罕和安童被劫往欽察汗國，生死不明，那木罕與右丞相被擄，整個西北邊關群龍無首，如果海都、昔裏吉與其他心懷不滿的諸王合軍一處，共同南進，上都和大都就會危在旦夕。這怎麼不叫忽必烈心急如焚？於是忽必烈當機立斷，命令伯顏帶精銳部隊歸大都，又命駐高麗的蒙古軍即刻拔營渡江，聽候調遣。江南精銳部隊按命令迅速北返，駐高麗的一部分部隊也奉旨西歸。就在這個嚴重時刻，忽必烈又得到一個消息，應昌府的蒙古貴族隻兒瓦事也起兵響應叛亂，並準備去攻打上都和林。忽必烈認為此事非同小可，一麵傳令兩都同時戒嚴，一麵委任伯顏為統帥，是日率師西征。
伯顏是一位能征善戰、足智多謀的統帥。他的前鋒別失裏過吉在上都和林附近一舉盡殲隻兒瓦事這股叛軍。不久，伯顏揮師東進直搗鄂爾渾河，與昔裏吉叛軍夾水而戰。經過幾番較量，昔裏吉叛軍敗北。伯顏乘勝追擊，直到阿爾泰山。公元1279年，脫黑帖木兒叛軍兵犯和林，也被伯顏的部將劉國傑擊敗。此後數年間，脫黑帖木兒叛軍內部分裂，他本人在逃亡途中被殺，餘部相繼投歸元朝。昔裏吉在與部屬撤裏蠻的爭戰中，也因一再敗北隻好歸降忽必烈。海都在漠北雖還有強大勢力，但迫於忽必烈的政治攻勢，隻好於公元1284年將手中控製的元朝右丞相安童放回。與此同時，欽察汗國的迭蒙啉汗寫信給忽必烈，表示願意臣服，並將拘禁多年的忽必烈之子那木罕護送回朝。
仿效漢法，改元建製
蒙古族的曆史自成吉思汗起，取國號為大蒙古國，沒有年號，直到元憲宗蒙哥時，依然故我。最高統治者的稱號是“合罕”，或稱“大汗”。隨著對外的征伐，大蒙古國的統治範圍不斷擴大，新征服地區的政治背景、經濟、文化與蒙古草原不同，統治方式、機構也必然隨之發生變化。
至元世祖忽必烈繼承汗位，依中原王朝的成憲，製定了年號，定公元1260年為中統元年。公元1264年8月，阿裏不哥歸降，忽必烈又改年號為“至元”。公元1271年11月，取《易經》“乾元”之意，忽必烈宣布改“大蒙古國”為“大元”。詔稱“紹百王而紀統”，表明忽必烈將大蒙古國看成是對中國曆代封建王朝的繼承，是堯舜禹湯和秦漢隋唐的繼續。建號改元是國家的根本大事，忽必烈在依漢法治理天下的路線上邁出了關鍵的一步。