此時察合台早已死了，他的本家孫子亞兒古當上了察合台汗，與海都聯盟。元世祖探知底細，派使者到察合台汗國罷免亞兒古，另立察合台族曾孫八剌為汗，並且命令八剌聯合欽察汗國，與拔都孫蒙哥帖木兒彼此聯手，共同牽製海都。誰知八剌卻不懷好意，教唆海都，合謀顛覆欽察汗國。海都帶兵侵入欽察境，蒙哥帖木兒早已聽說，暗中出兵襲擊海都後麵。海都回軍抵抗，八剌又背著海都，將他所侵占的領土據為己有。海都怒不可遏，好言好語向欽察汗求和，而且得到欽察的援兵，殺退八剌。八剌很是狡猾，送信給海都，說自己要向燕京借兵，與他拚命。海都不想把事態鬧大，不得已與他講和。不久，三汗勾結，在怛羅斯河邊聚會，效仿“庫裏爾泰”大會，推舉海都為蒙古大汗。
海都傳書給伊兒汗國，迫令他一同擁戴自己，共同抵抗燕京。伊兒汗國的始祖是旭烈兀，是元世祖的親弟弟，向來服從元世祖。旭烈兀死後，他兒子阿八哈繼承父親遺誌，不肯附和海都。海都就與八剌聯兵，攻打伊兒汗國東部，同時約欽察汗、蒙哥帖木兒侵略伊兒汗國西北。阿八哈頗有其父的風範，很有軍事才幹，調集部眾迎戰海都、八剌的聯合軍。兩軍相遇，阿八哈稍戰即退，引誘敵兵深入險地，然後四麵埋伏，大破敵兵。海都、八剌差點被擒，幸虧逃得快，才算保住性命。
阿八哈戰退聯合軍後，又去迎擊欽察兵。欽察兵非常厲害，聽說阿八哈到來，他就退兵，阿八哈一回去，他又殺出來，敵進我退，敵退我進。弄得阿八哈積勞成疾，不久就病死了。其子阿魯渾繼立，其弟阿美德不服，多次與阿魯渾爭王位。阿魯渾雖然還能支撐，但畢竟內亂未平，無暇顧及對外，所以海都的勢力越來越囂張，竟然準備進攻燕京。
元廷早就想去討伐，但元世祖想到原本都是一家，不忍心發兵，所以隻是派使者招降。不料海都卻不肯歸降，於是元世祖派皇子耶木罕為大帥，與憲宗的兒子昔裏吉以及木華黎的孫子安童，帶兵防禦。不料昔裏吉叛變做了海都的內應，反而將耶木罕、安童兩個人拘禁營中。元世祖聽到後，急忙派右丞相伯顏率兵去救耶木罕等人。伯顏日夜兼程，聽說昔裏吉帶著海都部眾將要到達和林，於是他火速進兵，並在鄂爾坤河畔攻破昔裏吉大營，救出耶木罕、安童。昔裏吉逃走，伯顏正打算乘勝追擊，忽然燕京的欽差到來，讓伯顏回朝。
伯顏班師回朝，拜見元世祖，元世祖對伯顏說：“海都沒有剿平，乃顏又謀反，所以召卿回來，商議軍事。”伯顏問：“乃顏也敢謀反嗎？究竟有沒有真憑實據？”元世祖說：“乃顏多次征兵，朕命行省闍裏帖木兒不動聲色觀察，他說乃顏怨言不斷，將來必定要叛逆。”伯顏說：“西北親王有很多。如果乃顏一反，脅從王族，恐怕禍亂蔓延。不如趁他現在尚未起兵，派使宣撫為好。”元世祖問可派誰去，伯顏自我推薦，然後奉旨而去。
這個乃顏是何人呢？原來就是太祖的弟弟別勒古台的曾孫。別勒古台曾經官封廣寧路、恩州二城城主，斡難、克魯倫兩河間為他的封地，子孫世襲為王。傳到乃顏，正好碰上海都叛亂，乃顏受他鼓動，也想起兵造反。
伯顏奉命北行，車中裝滿裘皮衣服，每到一處驛站，就把衣裘分給驛官，驛官很是感激。等到與乃顏相見，伯顏反複撫慰，乃顏隻是含糊答應。伯顏窺視出他的野心，料想不是費口舌所能挽回的，隻好不辭而別，連夜返回。驛官紛紛為他提供好馬，伯顏這才能飛速逃回。等到乃顏發兵來追，他已經跑出境外。
伯顏稟報元世祖，元世祖很是憂慮。宿衛使阿沙不花說：“要討伐乃顏，必須先安撫親王，如果親王能聽命於我們，乃顏勢單力孤，不怕不受擒！”元世祖覺得很有道理，便命他去說服親王。阿沙不花能言善辯，一到西北境內，就揚言乃顏準備投誠。親王聽說後大為沮喪，阿沙不花一路暢通無阻，把親王說得膽戰心驚，不敢再抗衡。阿沙不花回京後，元世祖決定親征，並封桑哥為尚書，準備錢財糧餉。桑哥本是盧世榮的餘黨，一旦手握政權，免不得橫征暴斂。元世祖急於討逆，哪裏管得了這麼多。