仁宗死後，其子碩德八剌即位，是為英宗。英宗年輕氣盛，立誌改革。但英宗新政的措施直接損害蒙古貴族的既得利益，終於被弑於南坡。1323年，參與南坡之變密謀的也孫鐵木兒繼位，這就是泰定帝。
泰定帝雖然自幼生長在漠北，而且借助政變之力取得帝位，但通過對政變的直接發動者鐵失一黨迅速果斷的處置，既維護了先前劄撒規定的臣仆不準殺害黃金家族成員的原則，又贏得了站在英宗一邊的大批臣僚的擁護。泰定帝在位期間（1323-1328），標榜行事一律遵循世祖成憲，仍然任用英宗朝的一批儒臣，保留前兩朝的改革成果，基本上順應了進一步推行漢法的曆史趨勢。在此期間，水旱蝗災連年不斷，並發生了幾次規模不大的社會動亂，不過總的說來統治還算比較穩定。隻是由於統治集團內部不同派係的爭奪權利的矛盾日益加深，進而導致了大規模的爭奪帝位的內戰，才將元朝推向崩潰的邊緣。
泰定帝寵信王府舊臣，回回人倒剌沙，升之為中書左丞相，而掌管兵權的欽察大臣、床兀兒之子燕鐵木兒卻懷有二心，早在武宗鎮守北邊時，他就充任宿衛十餘年，得到武宗的厚愛。武宗即位以後，燕鐵木兒拜正奉大夫，同知宣徽院事。在仁宗及泰定年間，他又曆任左衛親軍都指揮使、太仆卿、同簽樞密院事、簽書樞密院事等職，燕鐵木兒身受武宗寵拔之恩，一心向著武宗後代。
致和元年（1328）七月，泰定帝死於上都，倒剌沙專權自用，宗室諸王遼王脫脫、梁王王禪趨附於他，當時簽樞密院事燕鐵木兒留守大都，掌握樞密符印，於是與安西王阿剌忒納失裏等謀立武宗之子，準備發難。同年八月初四黎明，朝廷百官集於興聖宮，燕鐵木兒率領阿速鐵木兒、勃倫赤等十七人，全副武裝，手執兵器，號令於眾，主張立武宗之子為帝。他聲言如果有不服從者，當場斬首，並手縛平章政事烏伯都剌、伯顏察兒；分別命勇士執中書左丞朵朵、參知政事王士熙、參議中書省事脫脫、吳秉道，侍禦史鐵木哥、丘世傑、治書侍禦史脫歡、太子詹事丞王桓等，統統投入監獄。燕鐵木兒與安西王阿剌忒納失裏共守內庭，分處腹心於樞密，“籍納庫，錄符印，召百官人內聽命”。同時派前河南行省參知政事明裏董阿、前宣政使答裏麻失裏，馳驛迎懷王圖帖睦爾於江陵。圖帖睦爾，武宗次子，明宗和世的異母弟，英宗至治元年（1321）五月被出居海南，泰定元年（1324）召還，至潭州（今湖南長沙），又命令停止，居赤月，後還回京師。同年十月封懷王。泰定二年（1325），又命他出居建康（今江蘇南京），致和元年（1328）三月，泰定帝病況日益嚴重，倒剌沙等將圖帖睦爾遷居江陵，以防止武宗後人起來爭奪帝位。
燕鐵木兒在遣使迎圖帖睦爾的同時，又密諭河南行省平章政事伯顏，領兵扈從。伯顏也是武宗早年的部下，從十五歲起，即侍武宗於藩邸，武宗即位之後，又曆任吏部尚書、禦史中丞、尚書平章政事；仁宗年間，任周王和世常侍府常侍，官至禦史大夫；泰定年間，曆任江西行省平章政事、河南行省平章政事等職。他蒙受武宗世恩，因而當燕鐵木兒將謀立武宗子圖帖睦爾的意圖密告於他時，伯顏立即表示全麵支持。並遣使報燕鐵木兒說：“你在京師盡力，我負責河南事宜。”伯顏召集同僚及屬下，說明情況並計算倉廩、府庫、穀粟、金帛的數量，乘輿供禦、士馬芻糧供給的需要，以及賞賜犒勞的費用，無不備至。不足之數則令州縣征收第二年的田租，及向商人供貸，並約定以加倍的利息償還。再有不足，則邀截經過河南的東南常賦，用以供給軍費，又征發民丁，增置驛馬，修補城池及武器，嚴巡邏及偵察，做軍事上的準備。並招募勇士五千人以迎懷王圖帖睦爾，而親自勒兵迎候， 所以當圖帖睦爾由江陵北上途經河南時，伯顏全副武裝，與百官父老引導懷王入內，第二天又護送北行。八月，圖帖睦爾到達大都，入居宮廷。此時，倒剌沙已派兵進攻燕鐵木兒集團的大都防線，內戰爆發。
九月，燕鐵木兒率領諸王、大臣請求圖帖睦爾盡早登位，以安定人心。圖帖睦爾考慮到其兄周王和世仍在漠北，且擁有相當實力，不敢接受。燕鐵木兒對他說：“人心向背的時候，刻不容緩，稍有不慎，後悔已晚。”圖帖睦爾領悟到其中的奧妙，於是表示“萬不得已的情況下，當明詔於天下，表明我退讓之意便好辦了”。九月十三日，圖帖睦爾即皇帝位於大都大明殿，這就是元文宗，改元天曆。