1294年，元世祖「薛禪汗」忽必烈駕崩。因為太子真金先他而死，皇太孫鐵木爾繼位，是為元成宗「完澤篤汗」。
成宗即位後，在詔書中宣布自己將奉行先朝的成規，但也對爺爺留下的政策作了許多調整，首先便停止了對安南（今越南）的進攻，釋放安南使節，同時又拒絕了大臣繼續討伐日本的建議，派使節出使日本，恢複邦交。從而專心治理內政。
在位十三年中，成宗的表現基本是一個皇帝的仁慈與文治，與金戈鐵馬的帝國可汗幾乎不沾邊。
為了與民休息，他屢屢下詔減免賦役，規模較大的便有1294年減免所在本年包銀、俸鈔，以及內郡地稅和江淮以南州縣當年的一半夏稅；1295年停止一切非急需的工程營建，免除本年五月以前積欠的錢糧；1296年要求權貴豪紳交納所隱匿的江南田租，以減輕小民負擔；1298年因水旱成災，下詔減免受災郡縣當年田租的十分之三，受災嚴重地區全部減免，老弱殘疾及人丁稀少的民戶免除三年差稅，同時停止當年的一切土木工程；1299年免除當年內郡包銀俸鈔和江南夏稅的十分之三；1304年下令天下官員體恤民情，減省刑罰，免除災民差稅一至三年不等。鑒於江南佃戶田租過重，在過去減過十分之三的基礎上再減十分之二，且永為定例。同時開放山場、河泊，任民采捕。
為了有一個高效的行政班子，他施重手整肅吏治。即位的第二個月便下詔各道廉訪司及時追查轉運司官員欺隱奸詐的案子，以防止管財政的官員貪污中飽。同年十月，要求中書省臣約束屬宮官，凡對公事敷衍塞責者處以笞刑。1295年7月，下詔告誡全體官吏，有再犯貪贓之罪者，罪加二等。不久，又將對貪贓罪的處理改為罪加三等；1302年，因江南朱清等貪污賄賂案發，成宗當年便罷免貪官18473人，審理冤案5176件。
為了避免宗王干政，他一面多次賞賜諸王、公主、駙馬，增加官員俸祿，一面下詔禁止諸王擅自干預地方行政。
唯一能讓他看起來像一個成吉思汗子孫的，是在1300年發兵征討八百媳婦國（今泰國北部、緬甸東北部，治京泰國清邁）。第二年，又因金齒（今中國雲南西部和緬甸臘戍一帶）諸國阻擊元朝的征緬歸師，下詔征伐金齒諸國。但隨著戰局不利，他很快便停止了用兵，同時與反對自己為正統的察合台汗國可汗篤哇、窩闊台汗國可汗察八兒達成和解，使得從忽必烈時代便開始的，延續幾十年的西北戰亂得以平息。
成宗不通漢語，讀不懂漢文典籍，但他的所作所為卻幾乎符合一個理想的漢人皇帝的標準。唯一遺憾的，是他不能，也不敢改變爺爺忽必烈留下的一國多制。他所能做的，只是讓這顆不祥的種子慢些發芽，在他的手中不要成長起來。史書評價他「垂拱而治，可謂善於守成者矣」 ，應該是公允之論。
1305年6月，成宗立自己的獨子德壽為皇太子。豈料，僅半年過後，年輕的皇太子便病逝。此時的成宗也已重病在身，這打擊更使他纏綿病榻而不能起，只得由皇后卜魯罕執政，朝中大事委於右丞相哈剌答孫。
1307年正月，元成宗「完澤篤汗」鐵木爾病逝大都宮中。因為太子早死，帝位傳承便成了問題。
以血緣來說，最有資格繼承帝位的是成宗兄弟的兒子們。真金太子有三子，長子甘麻剌，次子答剌麻八剌，三子便是成宗。甘麻剌有子也孫鐵木兒，答剌麻八剌早逝，但留下兩個兒子海山和愛育黎拔力八達。
既然成宗有三個侄子，隨便挑那個都可以定社稷安人心，可事情總不是那麼順利。
成宗的卜魯罕皇后不喜歡三個之子中的任何一個，而屬意於真金太子之弟忙格剌之子安西王阿難答，左丞相阿忽台也鼎力相助。
這位阿難答久鎮邊關，麾下有二十萬大軍，實力雄厚，再加上是忽必烈直系孫子，原本繼位沒有問題。但阿難答是一個極為虔誠的穆斯林，命令自己的屬下全部信仰伊斯蘭教。一旦成為皇帝，可說是必然會使大元朝伊斯蘭化。這引起了眾多大臣的不滿。
右丞相哈剌達孫便是反對最激烈的一個，一面將玉璽、官印以及府庫鑰匙藏在自己手中拒不交出，一面派人請答剌麻八剌之子海山回京繼位。
海山在元成宗時一直鎮守邊關與察合台、窩闊台兩汗國作戰，一度取勝，甚至擊斃窩闊台汗國可汗海都，使得兩國不得不求和，可謂立有大功，被成宗封為懷寧王。他血統高貴，又有邊功，是大多數貴族大臣屬意的帝位繼承人。
但他畢竟距離遙遠，得到消息後率兵回大都，難以猝至。而阿難答此時正在大都，隨時有繼位的可能。為了佔得先機，哈剌達孫催促時在懷州（今河南沁陽）的海山親弟愛育黎拔力八達進京。
愛育黎拔力八達自幼跟隨太常少卿李孟學習儒家經典，深諳漢學，但也有些優柔寡斷，聞訊後猶豫不決。幸虧老師李孟進諫，才下定決心和母親答己夫人前往大都。進京後，聯合哈剌達孫軟禁卜魯罕皇后，囚禁阿難答，處死阿忽台，穩定局勢。
此時，大都已經掌握在愛育黎拔力八達手中，他完全可以登基為帝。但因深受儒家教誨，他堅持等哥哥海山回京登基。
因為弟弟的謙讓，海山順利繼位，是為武宗「曲律汗」。作為對弟弟的報答，他封愛育黎拔力八達為「皇太子」，約定兄終弟及，叔侄相傳。
元武宗喜歡大修廟宇、行宮，對於朝臣濫賞無度，導致國庫空虛。手頭沒錢，便濫賜爵位。史書稱其「故其封爵太盛，而遙授之官眾，錫賚太隆，而泛賞之恩溥」 。雖只在位四年，那粒成宗未敢觸動的種子已經茁壯成長。
1311年，元武宗病逝，其弟愛育黎拔力八達繼位，是為仁宗「普顏篤汗」。
仁宗受過儒學熏陶，「天性慈孝，聰明恭儉，通達儒術，妙悟釋典」，懂得「修身治國，儒道為切」的道理，自然想做一個「聖君」。一登基，便著力想根除那粒已經成長起來得種子。他下詔取消尚書省，減裁冗員，整頓朝政。還在1314年實行「創舉」——開科舉取士。
在武功上，他出兵西北，擊敗察合台汗國可汗也先不花，穩定邊關，也算有所建樹。
但仁宗的母親答己太后卻特別寵信鐵木迭兒（野史言二人有私情），對仁宗處處掣肘。而仁宗又是個孝順兒子，不敢違逆母親，所謂「事皇太后，終身不違顏色；待宗戚勛舊，始終以禮」 ，結果很多改革措施中途流產，無法推行下去。
作了九年皇帝後，仁宗不得不但著遺憾離開人世，在此之前，他違背了和哥哥武宗的約定，沒有立武宗之子為儲君，而是將自己的兒子碩德八剌立為皇太子。這也算是其於理有虧。
1320年，仁宗之子碩德八剌繼承皇位，是為英宗「格堅汗」，這位年僅17歲的少年天子爆發出勃勃生機，力圖破舊立新，掃除弊政。對鐵木迭兒等佞臣一律拒斥，對處處干預朝政的奶奶答己太后也不假以顏色。1322年，答己太后和鐵木迭兒相繼病死，英宗完全掌握了朝政大權，以拜住為右丞相，開始推行改革。
拜住是成吉思汗身邊智將木華黎的後裔，又是忽必烈時丞相安童的孫子，此時年紀也只有二十齣頭，其人深諳儒學，心懷大志，全力輔佐英宗進行改革。
由於君臣二人的雷厲風行，不足兩年之間，新政迭出：
推行助役法，民田百畝抽三，以歲入助役；
頒行《大元通制》，督責國家政製法規，推行漢法；
裁撤冗職，節省浮費，減免賦役，以舒農力；
廣泛起用漢族官員和儒士，如張珪、吳元珪、王約、吳澄等；
發布《振舉台綱制》，要求推舉賢能，選拔人才；
罷徽政院及冗官冗職，精簡機構，節制財用，行助役法並減輕徭役。
一時間，天下為之風動，海內稱頌，政治為之一新。
然而，英宗的改革過於操之過急，蒙古守舊貴族的實力又沒有被削弱，朝中立即集結其巨大的反對勢力。以御史大夫鐵失、知樞密院事也先帖木兒、大司農失禿兒為首，可以拉出一個長長的名單：前平章政事赤斤鐵木兒、前雲南行省平章政事完者、鐵木迭兒子前治書侍御史鎖南、鐵失弟宣徽使鎖南、典瑞院使脫火赤、樞密院副使阿散、僉書樞密院事章台、衛士禿滿及諸王按梯不花、孛羅、月魯鐵木兒、曲呂不花、兀魯思不花等等。
別人都還不算什麼，可反對集團的首腦鐵失不僅是英宗的妻舅，還掌握著禁軍大權，這對英宗來說是極為危險的。可英宗因為與皇后感情甚好，不忍加罪，結果引來大禍。
1323年5月，英宗與拜住從上都返回大都時，駐於上都西南二十里的南坡驛，鐵失等人趁夜深人靜，暴起發難，殺死拜住，並弒了英宗。史稱「南坡之變」。
英宗壯志未酬，便死於逆臣之手，史書稱英宗「果於刑戮」，才會導致「奸黨畏誅，遂構大變雲」 ，其實，若英