原來向李璮建策時，他僅僅是李璮的謀士，隻從李璮的發展考慮問題。如今，他已經成了忽必烈的謀士，需要從整個國家的角度考慮問題。
特別是與忽必烈的幾年相處，他發現忽必烈確是一位聰睿豁達的難得的君主，有點兒願意為他服務了。所以，答應與李璮一起叛亂，實在是對不起忽必烈。因此，對於李璮叛亂之事，他一時不知如何處理為好。經過反複思量，他決定先不去向忽必烈告發，也不同意李璮立即叛亂，勸他再等幾年，意欲拖一拖時間，看看形勢再說。
至於山東河北等地漢人世侯，多數人和王文統的態度差不多，原來都曾經反對過蒙古統治，但和蒙古統治者，特別是忽必烈接觸以後，覺得忽必烈改行漢法，實行的一係列政策，還可以接受，逐步轉變了態度，開始願意和忽必烈合作了，但他們意欲在和忽必烈合作的同時，仍然保持自己的一定實力，任這一點上，又與忽必烈的中央集權有所矛盾。
這些漢人世侯在這種矛盾的心態中，答應與李璮一起叛亂的人寥寥無幾，多數人取觀望態度，或者口頭答應，而實際上並不參預行動。
這種形勢對李璮並不利，可他利令智昏，自認為有一支五萬多人的軍隊，兵精糧足；有嶽父王文統打入中央內部；又娶了諸王塔察兒之妹以結好於蒙古貴族；還有兒子封為平州總管，可為羽翼；又有山東河北等地漢人世侯原來的計劃和許諾，覺得自己的力量足可以與忽必烈抗衡了他不顧王文統暫緩舉兵的勸告，執意發動叛亂。
中統三年（1262年）正月，李璮通知他在朝中為質的兒子李顏簡私自逃回，又遣使於南宋，獻漣海三城，請求宋人配合支援。
二月，乘忽必烈全力抗禦阿裏不哥之機，李璮發布檄文，殲滅蒙古戍兵，正式發動了叛亂。
消息傳至北方前線，忽必烈馬上籌劃對策，他問漢人幕僚姚樞說，“如今，李璮發動叛亂，你看如何?”姚樞回答說：
“從李璮來說，此行可以有三策。若乘吾北征之隙，瀕海直搗燕京（今北京），控扼居庸關，據我於關外，驚駭人心，使中原波動，那是上策；若是與宋連和，據守益都以為持久之計，經常出兵擾我邊地，使我疲於往返奔救，是為中策；如果出兵濟南，等待山東等地漢族軍閥應援，必將束手就擒，是下策。”
忽必烈又問：“如今這個叛賊將實行何策?”
姚樞說：“李璮必出下策，隻能等著被俘”。
忽必烈聽後大喜，即刻派遣諸王哈必赤等率領各路蒙古、漢軍從北方前線轉師而南，前往山東平叛。又以不隻愛不幹、趙璧行中書省事於山東，予以配合。還命河北諸縣皆籍軍守城，兵員不足，則括答失蠻（伊斯蘭教徒）、畏兀兒、也裏可溫（基督教徒）等戶為兵。全力討伐李璮。
不出姚樞所料，李璮果然沒有采用姚樞所說的上策和中策，而是按姚樞所說的下策，率兵進據濟南。李璮出兵獲勝，比較順利地占據了濟南，似乎取得了重大軍事勝利，對其奪取政權割據一方信心十足。
當時，李璮確也投宋請求宋人配合支援，但李璮投宋並不是出於真心，宋人對其並不完全相信，等到宋人收複漣海後，才封李璮為保信寧武軍節度使，督視京東河北等路軍馬、齊郡王，又令知淮安州、兼淮東安撫副使夏貴發兵以為應援。
夏貴並不賣力，隻在符離、蘄縣等處采取觀望之策，根本構不成對忽必烈的牽製和威脅。實際上，宋人和李璮不過互相利用而已。
至於李璮進據濟南所企盼的山東河北等地漢人世侯紛起響應，望穿秋水，也未見一人。
他叛亂起兵，移檄四方以後，響應者之一是太原總管李顏奴哥與達魯花赤戴曲薛等，他們“頌李璮偽檄，傳行旁郡”，但還沒有來得及行動，就被拘捕。
另一起響應者是受封為濟南公的軍閥張榮的兒子、邳州行軍萬戶張邦直兄弟等，但張榮的孫子、萬戶張宏卻沒有響應，當李璮率兵逼近濟南時，張宏就“偕其祖濟南公告變京師”。李璮也曾遣使招德州軍民總管劉複亨，也遭到拒絕。又遣使招部民盧廣，也不成功。
可見，漢族地主武裝根本沒有起兵響應李璮，相反倒與蒙古軍聯合在一起，共同參加了平定李璮叛亂的鬥爭。實際上，李璮不過是一支孤軍。
忽必烈派遣的哈必赤的軍隊，很快開到山東前線。
四月，忽必烈又增派史天澤到山東節度各路軍隊，史天澤聽說李璮進據濟南，笑著說：“豕突入苙，無能為也”。到了濟南，他對哈必赤說：“李璮詭計多端，又有精兵，不宜同他硬拚，當以歲月斃之”。哈必赤深以為是，於是，“乃深溝高壘，絕其奔軼”，把濟南團團圍困起來。
李璮長期被圍，內缺糧草，外無援兵，軍心渙散，勢窮力蹙，日子越來越不好過了。在這種形勢下，蒙古軍隊的漢人將領董文炳又向哈必赤和史天澤提議，暫緩武力進攻，用計擒破李璮，當即獲得史天澤批準。
於是，董文炳單騎驅馬進抵城下，向李璮愛將田都帥等人喊話說：“反將隻是李璮，你們都是受蒙騙者，隻要投降過來，仍然是我們的人，希望你們不要執迷不悟，自取滅亡”。
這種攻心戰術果然奏效，田都帥等立時縋城投降，城內頓時大亂，七月二十日，李璮眼看大勢已去，於是投大明湖自盡，哪知湖水太淺，未被淹死。
正在這時，李璮部眾奔上前來，李璮以為他們來救自己，哪知這些人不由分說就把李璮五花大綁捆縛起來，推推搡搡，送到蒙古軍前請賞去了。
李璮被押至史天澤軍中，受盡折磨後，被斬首示眾。
史天澤、嚴忠濟都是漢人世侯。很可能他們曾經與李璮等約定共同起兵，因此，他們害怕李璮吐露他們之間過去的關係，立刻把他在軍前處死了。但忽必烈對此事並未追究。
李璮叛亂暴發以後，有人向忽必烈告發，說王文統曾經派遣其子王蕘與李璮互通信息，指使李璮叛亂。
忽必烈立即把王文統叫到麵前，問道：“汝教璮為逆，積有歲年，舉世皆知之。朕今問汝所策雲何，其悉以對。”
王文統回答說，“臣亦忘之，容臣悉書以上。”王文統寫畢，欲上交忽必烈，忽必烈命其讀之，其文有“螻蟻之命，苟能存全，保為陛下取江南”之語，王文統希望忽必烈不要殺他，他可以幫助蒙古統治者攻滅南宋，統一天下。
正在這時，王文統給李璮的三封書信被查獲送到忽必烈手中，王文統一見書信“驚愕駭汗”。
忽必烈指著信中“期甲子”之語，問王文統曰：“甲子之期雲何?”
王文統回答說：“李璮久蓄反心，以臣居中，不敢即發，臣欲告陛下縛璮久矣，第緣陛下加兵北方，猶未靖也。比至甲子，猶可數年，臣為是言，姑遲其反期耳。”
忽必烈非常生氣，說：“你不要多說了。朕拔汝布衣，授之政柄，遇汝不薄，何負而為此?”乃命左右斥去，綁縛起來。
隨後，忽必烈把竇默、姚樞、王鶚、劉秉忠、張柔等人召來，拿出王文統給李璮的三封書信，向他們問道：“汝等謂文統當得何罪?”文臣皆言“人臣無將，將而必誅”。張柔則大聲喊道：“宜剮！”忽必烈又說，“汝同辭言之。”竇默等人異口同聲說道：“當死”。於是忽必烈就把王文統處死了。
忽必烈對王文統私通李璮之事，既有清醒的認識，處理又特別謹慎。他聽了回回的話，回答說：“昔姚公茂（姚樞）嚐言王文統必反，竇漢卿（竇默）亦屢發其奸，秀才豈盡反耶”。忽必烈雖然這麼說，但對曾經推薦過王文統的廉希憲、張易、商挺、趙良弼、劉秉忠等漢族文人仍然有所懷疑。
興元同知蜀地降人費正寅乘機上告廉希憲是王文統在西南地區的朋黨，商挺為王文統的羽翼，又引陝西行省都事趙良弼為輔等。
於是，忽必烈下令將商挺、趙良弼逮捕審訊。經審訊和調查，發覺費正寅完全是以私怨主觀臆度和誣告，立即宣布商挺和趙良弼無罪，予以釋放。被懷疑的其他幕府舊臣也在查明事實真相後解除了嫌疑，並繼續受到重用。
對地方漢人軍閥與李璮交通的追究，忽必烈更表現出極大的理智和寬容大度。
在地方漢人軍閥中，雖然隻有張邦直等人附叛，但與李璮書信相通的漢人世侯不算少數，特別是在金朝滅亡之初，他們互相往來比較頻繁，可能有過相約抗蒙之事，因此，才有史天澤軍前擅殺李璮之事。
忽必烈清楚地認識到，這批漢人軍閥，都有一定的政治軍事實力，如果處理不好，就會激起他們的反抗，影響他同阿裏不哥的鬥爭以及同南宋的鬥爭，弄不好，他這個新生政權就有垮台的危險。
經過認真思考，忽必烈決定對這些漢人軍閥進行拉攏和安撫，而不去追究他們與李璮的關係。
忽必烈在追究李璮叛亂的問題上，處理得如此謹慎和寬容，基本上安定了全部漢人官僚，有效地鞏固了蒙漢地主階級的聯合專政。
忽必烈雖然沒有追究與李璮有牽連的人，但通過李璮叛亂，看到了集兵權與民權於一身的漢人世侯的危險。大臣們也紛紛上書，“謂李璮之變，由諸侯（主要指漢人世侯）權太重”。於是，忽必烈開始一步一步地剝奪世侯的權力，加強中央集權。
漢人世侯史天澤在李璮叛亂中是一個重點懷疑對象，忽必烈雖然沒有追究他以前和李璮的關係，但對他的疑忌也有所表露，一些大臣更明確地說出了“李璮之變，由諸侯權重”的話，等於向他敲了警鍾。
史天澤清楚地看到了這一點，為了取得忽必烈的信任，借李璮叛亂之事，率先上書說：“兵民之權，不可並於一門，行之請自臣家始”，“於是，史氏子侄，即日解兵符者十七人”。張柔諸子中，張弘略、張弘範都交出了兵權，嚴忠嗣也例解兵權，居於家中。
史天澤在漢人世侯當中不但勢力很強，而且頗有影響，他這麼一帶頭，就為忽必烈剝奪世侯權力提供了方便。於是，忽必烈開始大幅度地削弱漢人世侯的權力，改革地方政治。
中統三年（1262年）十二月，忽必烈下令在各路實行軍民分治。原來的世侯之家，集地方軍、政、財權於一身，任免屬下官吏、生殺予奪，都由世侯說了算，實際上成了地方的小獨立王國，這是李璮能夠擁軍叛亂的主要原因。
有鑒於此，忽必烈規定“各路總管兼萬戶者，止理民事，軍政勿預。其州縣官兼千戶、百戶者仍其舊。”“諸路管民官理民事，管軍官掌兵戎，各有所司，不相統攝”。
又規定，“諸路管民總管子弟，有分管州、府、司、縣及鷹坊、人匠諸色事務者，罷之”。將世侯大部分管民權及部分管軍權收歸中央，有效地抑製了世侯的勢力。
中統四年（1263年）正月，忽必烈為了進一步限製私人的權力，規定諸奧魯官（奧魯，意為“老小營”，指征戍軍人的家屬所在，為管理軍需後勤的組織）不再隸屬於萬戶，成立了專領在籍軍士家屬並負責軍需後勤的奧魯總管，凡奧魯官內有各萬戶子弟及私人者，一律罷免。
至元元年（1264）十二月，鑒於李璮叛亂，廉希憲又上奏說：“國家自開創以來，凡納土及始命之臣，鹹令世守，至今將六十年，子孫皆奴視部下，都邑長吏，皆其皂隸僮使，前古所無，宜更張之，使考課黜陟”
忽必烈認為廉希寬說的很有道理，立即宣布取消世侯的世襲製，行遷轉法。無論是地方的都邑，還是世侯封地，都要通過考核選拔和罷黜官吏，再也不允許世侯自選了。
繼而，忽必烈又下令取消漢人世侯的封邑。史天澤將衛州封地主動歸還朝廷，張柔、嚴忠濟等漢人世侯的封戶，也全部改為民籍，歸屬有關機構管轄。
通過以上措施，忽必烈有效地限製了地方軍閥的勢力，使漢人世侯威風掃地。地方軍閥的勢力再也沒有能力對抗中央了。忽必烈有效地加強了中央集權。
忽必烈在李璮叛亂期間，始終鎮定自若，大有泰山崩於前而不變色之勢，運籌帷幄，指揮有方，短期內平定了叛亂。叛亂以後的善後處理，也表現出極高的聰明和才智，既使蒙漢地主階級的聯合保持下來，亦削弱了漢人世侯的勢力，有效地加強了中央集權，鞏固了自己的新生政權。忽必烈對這一問題的處理，既明智又果斷，充分體現了一位政治家風度。曆史證明，他當時的做法是正確的。
王著錘殺阿合馬
因李璮叛亂之影響，忽必烈認為漢人並不可靠，不可以委以大任，開始對漢人產生疑忌心理，於是逐漸和漢人疏遠起來。
其實，忽必烈與漢人疏遠，還另有原因，更重要的則是漢人儒士本身的問題。
漢人儒士，多數是程朱理學之徒，他們對中國古代哲學思想的發展作出了重要貢獻。不過，他們有一個共同特點，即崇尚空談，不務實際；講究義理，反對功利，主張“存天理，去人欲”等等。這種中國古代的傳統思想，對人們的影響極為深刻。
這種“仁義”思想，在蒙古初入中原時期，對於改變蒙古的殺掠政策，以及幫助蒙古統治者確立各項統治製度和政策，都曾起到過積極作用。
但是，形勢不斷發展變化，漢儒仍然死死守著“仁義”思想，反對“功利”，有時就顯得特別迂腐和不識時務。
比如，至元十年（1273），忽必烈攻破襄陽、樊城以後，急召姚樞、許衡等商討滅亡南宋之事。
當時，滅宋的條件已經具備，應該不失時機地發動滅宋戰爭。