窝阔台驾崩后，乃马真皇后篡夺蒙古控制权。实际上窝阔台死后，继任汗位的贵由是窝阔台的长子。贵由死后，经过拔都和蒙哥汗的一系列斗争，汗位才最终回归到拖雷系。
窝阔台之死
嘉熙四年（1240年）阴历十一月，窝阔台汗驾崩，在位十三年，享年五十六岁。一般认为窝阔台的死与他无节制地饮酒密切相关。
据说，窝阔台汗的兄长察合台曾指派一个近臣掌管窝阔台汗酒食，不让他喝过量的酒。可是这名近臣为了博取窝阔台汗欢心，却主动给窝阔台汗大量的酒喝，并常举行宴会。不过当时也有传闻，说窝阔台汗是被拖雷正妻唆儿忽黑塔尼别吉的妹妹亦巴合别吉及其儿子毒死的，亦巴合别吉的儿子时为窝阔台汗博尔赤（即厨子），但这并没有确凿的证据。
有关窝阔台汗为人所害的种种传闻当然未必是事实，但确是蒙古国时期蒙古宫廷内部一直存在着激烈政治斗争的反映。据说窝阔台汗遗骸和他的坟墓禁地在一极高的山上，其上有永恒的雪。有学者推测，窝阔台汗及其子贵由汗的墓在新疆北部与额尔齐斯河分隔开的萨乌尔山南麓某处。
乃马真皇后摄政
窝阔台汗驾崩后，按照旧例，国政应由正宫皇后孛剌合真代理，不过诸长子的母亲乃马真氏脱列哥那皇后却夺取了蒙古汗国的控制权。乃马真皇后为窝阔台汗二皇后，她来自蔑儿乞部落，是窝阔台汗与蔑儿乞部落作战时俘获的，“这个皇后不很漂亮，但生来好用权势”。
窝阔台汗驾崩后不久，孛剌合真皇后亦死去，这样乃马真皇后更能大权独揽。她以大量的赏赐博得了宗亲的支持。她掌权后，排除异己，引发了朝政的混乱。当时中书省丞相镇海以及燕京行省丞相牙老瓦赤为躲避乃马真皇后的迫害，逃至乃马真的儿子阔端处寻求庇护，阔端将他们保护起来。
在突厥斯坦和河中的长官马思忽惕伯闻讯后，为了自保也投靠到术赤兀鲁思首领拔都的帐下。而呼罗珊（今伊朗东部及北部）地区的长官阔儿吉思则被处死。乃马真皇后还宠幸一个名叫法迪玛的回回女子，法迪玛权势倾朝，任意发号施令，排除异己。由于法迪玛与燕京行省丞相牙老瓦赤有仇，乃马真皇后遂重用回回商人奥都剌合蛮，以之取代牙老瓦赤。
奥都剌合蛮自窝阔台统治后期扑买课税，极力搜刮百姓。乃马真皇后还把盖好印章的空白圣旨交给奥都剌合蛮，让其自行填写，同时下旨：凡是奥都剌合蛮的建言，负责书写的吏员“不为书者，断其手”。
老臣中书令耶律楚材极力抵制乃马真皇后以及奥都剌合蛮的专权，招致乃马真皇后的反感，最后忧愤而死。此一时期，诸王、贵族们随意向四方派遣使臣，滥发诏旨和牌符，四下结党，各自为政。唯独拖雷的正妻唆儿忽黑塔尼别吉及其诸子丝毫不违背法令。
汗位空虚，窝阔台汗长子贵由西征未归之际，势力强大的成吉思汗幼弟斡惕赤斤趁机夺取汗位，率军前往大汗宫廷，在此背景下，蒙古国的所有军队和兀鲁思都骚动起来。乃马真皇后派使节前去质问斡惕赤斤，并把宫廷中斡惕赤斤的亲属和家仆都送还给了斡惕赤斤。
在乃马真皇后的斡旋下，斡惕赤斤很后悔，便托辞辩解。这时又传来贵由已远征归来的消息，斡惕赤斤更加懊悔自己的所为，便返回自己的营地去了。
贵由汗即位与及其死后的乱政
窝阔台汗驾崩后，大汗的人选问题又一次成为蒙古宫廷面临的主要问题。窝阔台汗在世之时，曾选定乃马真皇后所生的第三子阔出为汗位的继承人，不过阔出却先于窝阔台汗死去。阔出之前，窝阔台汗似曾选定五子合失为继承人，合失因过度酗酒也早于窝阔台汗死去。
于是窝阔台汗就把阔出的长子失烈门抚养在自己的大帐之中，并准备让失烈门继承汗位。但在临死之前，窝阔台汗派出使节去紧急召回远征钦察草原的长子贵由，贵由返回之前，窝阔台汗已经驾崩。另外，窝阔台汗的二子阔端此时也有意获得汗位的继承权。
对贵由、阔端、失烈门三人，《世界征服者史》中有这样的描述：“在合罕的所有儿子中，贵由以他的英武、严峻、刚毅和驭下而最知名；他是长子，处理危难最富实践，而且对祸福最有经验。阔端，相反地，病体奄奄，失烈门仅为一孩童。”
摄政的乃马真皇后倾向于让长子贵由继承汗位。为了能让贵由顺利继承大汗之位，乃马真皇后派出使节邀请蒙古宗王、贵族来参加选举大汗的忽里台会议。淳祐六年（1246年）春，蒙古左右翼宗王和大臣们带着部属和侍从们来到了名为阔阔纳兀儿的地方参加忽里台大会。
术赤兀鲁思的首领拔都由于不满贵由即位，就借口身体不好和腿病不来参加忽里台大会。在忽里台大会上，在乃马真皇后的积极斡旋下，淳祐六年（1246年）六月贵由继承了大汗之位。贵由汗为了让大汗之位留在自己的家族，便让宗王们立下了誓书：“只要你的家族中还留下哪怕是裹在油脂和草中，牛狗都不会吃的一块肉，我们都不会把汗位给别人。”
此次忽里台选汗大会规模极大，“为来宾们准备好了两千座帐幕。斡耳朵周围已无住处可供驻留，但达官贵人们还在从四面八方来到。从来没有人目睹过这样盛大的集会，史书上也没有记载过这样的盛会”。
贵由即位后,追究了斡惕赤斤企图夺取汗位的行为，并将斡惕赤斤处死。然后贵由汗开始整顿乃马真皇后掌权时期造成的混乱局面。他收回了宗王滥发的各种牌符，确认了窝阔台汗颁发的一切法令，降旨说：“凡盖有窝阔台合罕玺印的诏书，不必向他奏告就可签署通过”。
贵由汗重新重用了大臣镇海和牙老瓦赤，处死了奥都剌合蛮。贵由汗还以蛊害阔端的罪名派人到乃马真皇后处捕杀了回回女子法迪玛。由于乃马真皇后极力袒护法迪玛，贵由汗与乃马真皇后的关系恶化，不久乃马真皇后就死去了。与此同时，贵由汗还撤换了察合台兀鲁思的首领。在察合台死后，察合台的孙子合剌斡兀立继承了察合台之位。因为不管是察合台还是窝阔台汗，生前都曾指定合剌斡兀立为察合台兀鲁思的继承人。但由于贵由汗与察合台之子也速极为友好亲密，贵由说：“有子怎能让孙子当继承人？”于是就改命也速为察合台兀鲁思的继承人。
在推举贵由汗的忽里台会议上，拔都借故没有参加。不过，在拔都与贵由汗的矛盾冲突中，拖雷家族却明显倒向了拔都。拖雷死后，拖雷的正妻唆鲁禾帖尼执掌了拖雷兀鲁思。其实，自窝阔台即位后，拥有雄厚势力的拖雷家族，在蒙古帝国内一直扮演着重要的角色，但为了不招致大汗的打击，他们一直小心翼翼。
在乃马真执政的混乱政局中，“每个人都向各方面派出急使，并四处送出汇票和拨款单，每个人都向其中某一方面找门路，用一切手段靠其庇护。只有唆鲁禾帖尼和她的儿子们除外，他们总是遵循法令而行，丝毫也不违背大法”。我们不难看出唆鲁禾帖尼有着十分成熟的政治眼光。
她还巧妙利用贵由汗与拔都之间的矛盾，当贵由汗率领大军前往叶密立之时，唆鲁禾帖尼暗中派出急使通知拔都说：“请做好准备，贵由汗已率领大军向你们那边推进。”
贵由生来体质虚弱，他大部分时间患有某种疾病，又昼夜纵情于酒色。由于贵由汗身边的许多人，如王傅官合答黑、大臣镇海以及一些医师等都是基督教徒，因此他极其尊敬基督教徒和神父。当这个消息传开后，世界上各个角落的神甫和修道士都想到他的宫廷中来。
因此在他在位期间，基督教徒十分得势，没有一个伊斯兰教徒敢说出反对他们的话。贵由汗心情忧郁，他把各种事情，无论重要与否，都交给合答黑和镇海去办理，让他们完全负责。另外，贵由汗执法的严酷尽人皆知，以致他的敌人对他的惧怕心理在其军队到达之前就已经深深铭刻在心中。
得知他即位的边远之地的每个统治者由于害怕他的暴烈和残酷，昼夜不得安宁。他的大臣、亲信和朝臣们在他主动谈及某件事之前不敢向前迈一步、进一言。远近的来客，若非由他召请，不敢把腿抬得稍高于拴马处的高度。贵由汗毫无限制地慷慨、挥霍，想使他的名声超过他的父亲窝阔台。他命令沿袭窝阔台汗时代的做法，对四周国家的商人们的货物估价之后，就照价偿付。
各地的货物堆积如山，大臣们向贵由汗报告了这一情况。贵由汗说道：“既然难以保存，留着也没有什么用，那就分给军队和在场的所有的人吧。”于是分了很多天，分给了所有的人，但仍剩下很多，贵由汗又下令将这些东西听任人们随便拿走、抢光。
贵由汗驾崩后，蒙古帝国宫廷又陷入了权力的争斗之中。在宗王的建言下，贵由汗正妻斡兀立·海迷失执掌国政。文献中对于斡兀立·海迷失之施政颇多指责。“尽管除了与商人做交易外，再也没有什么别的事，斡兀立·海迷失却大部分时间单独与珊蛮（巫师）们在一起，沉溺于他们的胡言乱语，而不认真治理国家。”她的儿子忽察和脑忽“则建立了自己的两座府邸以与母亲对抗，以致在同一个地方出现了三个统治者。另一方面，宗王们各擅自签发文书，颁降令旨。由于母亲和儿子们以及其他宗王们之间的不一致，意见和命令的分歧，事情陷入了紊乱。镇海不知道该怎么办，谁也不听他所说的话和劝告。
《元史》也记载了在贵由汗驾崩后，斡兀立·海迷失施政时期国家的混乱情况：“是岁大旱，河水尽涸，野草自焚，牛马十死八九，人不聊生。诸王及各部又遣使于燕京迤南诸郡，征求货财、弓矢鞍辔之物，或于西域回鹘索取珠玑，或于海东楼取鹰鹘，驲骑络绎，昼夜不绝，民力益困。”
由于贵由汗家族内部的矛盾和倒行逆施，斡兀立·海迷失的权威很快受到了势力强大的拖雷家族和术赤兀鲁思首领拔都的挑战，以致斡兀立·海迷失无法如愿以偿地让贵由汗后裔继承汗位，汗位由此转移到了拖雷家族。
蒙哥汗的即位
蒙哥为拖雷的长子。蒙哥之所以能登上大汗之位与母亲——拖雷正妻唆儿忽黑塔尼别吉的精明能干和积极斡旋是分不开的。在拖雷死后，窝阔台汗即命唆儿忽黑塔尼别吉掌管拖雷的兀鲁思和军队，唆儿忽黑塔尼别吉建立了严格的核算措施，使任何欺骗都不可能得逞。
窝阔台汗一切事情都同她商量，不违背她所做出的决定，并且不允许对她的命令做任何更改，一切依附于她的人都受到特别的保护和尊敬，而他们在任何一次政局动荡中都不曾做过违反古札撒和传统之事。
可见，唆鲁禾帖尼在宫廷中的特殊地位及其远见卓识，远非他人可比。据说，窝阔台汗曾准备把唆鲁禾帖尼许配给自己的儿子贵由，但却遭到了唆鲁禾帖尼的拒绝。以此之故，与成吉思汗的母亲月伦太后改嫁蒙力克相比，唆儿忽黑塔尼别吉被认为优于月伦太后。唆鲁禾帖尼善于笼络各种势力，因此在贵由汗驾崩后，大部分人都同意将汗位授予她的长子蒙哥。
蒙哥汗得以继承汗位，还离不开术赤兀鲁思的首领拔都的大力支持。术赤家族与拖雷家族长期以来建立了深厚的友谊。贵由汗驾崩后，唆鲁禾帖尼以探病为借口，派遣自己的长子蒙哥到拔都那里去。拔都很高兴蒙哥的到来，由于他亲眼看到了蒙哥的风采和智慧，加上原来对窝阔台汗诸子不满，便决定拥立蒙哥继承大汗之位。
拔都以长兄的身份，不断派出使节邀请蒙古宗王，贵族前来钦察草原参加忽里台大会以选举新的大汗。但这次选汗会议遭到了窝阔台汗和察合台后裔的抵制，他们认为选汗大会不应该在拔都的兀鲁思所在地钦察草原举行，而应该在成吉思汗的大营和驻地所在的斡难河和怯绿连河流域举行。尽管如此，会议还是如期举行。
虽然这次选汗大会缺乏广泛的代表性，但在拔都的积极努力下，最终还是决定拥立蒙哥继承大汗之位，并举行了就职仪式。同时这次会议还决定在明年再次举行忽里台大会，以进一步确认蒙哥的大汗身份。
虽然拔都操纵了这次忽里台选汗大会，但在这次会议上不是没有不同的声音，而争论的焦点主要是蒙哥即位的合法性。大臣畏兀八剌认为窝阔台汗曾指定皇孙失烈门继承汗位，失烈门才应该继承汗位。这时蒙哥的藩邸大臣忙哥撒儿挺身而出，辩解道：当时乃马真皇后不也是违背窝阔台汗遗命而改立贵由为汗吗？忙哥撒儿还威胁道：“有异议者，吾请斩之。”于是众不敢言，“八都罕乃奉宪宗立之”。看来，当时拔都与拖雷家族能够联合拥立蒙哥继承汗位是以武力和实力为后盾的。
此后，拔都派自己的兄弟别儿哥和不花·帖木儿率领大批军队护送蒙哥回到成吉思汗的老营地怯绿连河地区，以便在全体宗王参加的忽里台大会上，拥护蒙哥顺利登上大汗的宝座。随后，唆鲁禾帖尼和蒙哥向四面八方派出使节，让宗亲们会聚于怯绿连河地区，以召开选举大汗的忽里台大会。
但窝阔台汗和贵由汗家族的一部分宗王,以及察合台的后裔也速·蒙哥和不里仍然拒绝参加忽里台大会，他们借口大汗之位应该属于窝阔台汗和贵由汗家，这样忽里台大会被迫一再推迟。为了能让他们参加会议，蒙哥和唆鲁禾帖尼多次派出使节去说服他们，向他们发出恩威并施的通知。但这一切努力似乎都无济于事，他们认为没有他们的参与，忽里台选汗大会就不能举行。
在别儿哥等人暗中操作下，淳祐十一年（1251年）六月，在蒙哥左右的宗王和大臣们便在怯绿连河地区拥立蒙哥即位。在蒙哥登上大位之时，所有在场的宗王们、大臣们、诸部首领们和那边的无数军队都把头上的帽子脱下，把腰带搭在肩上。帐外的大臣们和军队也和宗王们一起九次叩首。
一场未遂的政变
正当参加忽里台大会的宗王们举行宴饮庆祝之时，一场政变正在暗中酝酿。同属窝阔台或贵由系的宗王失烈门、脑忽以及忽秃黑（窝阔台汗孙）却彼此结盟正向大帐逼近。他们带着很多装满武器的大车，图谋发动政变。但这场政变却因一个偶然的事件而告失败。
蒙哥汗有一个名叫克薛杰的鹰夫丢失了一头骆驼，他正在四处寻找骆驼时遇上了失烈门和脑忽的军队，这支大军带着似乎供应宴庆用的很多大车。克薛杰看见了这支军队中有一个儿童坐在一辆折断的大车旁，那个儿童误以为克薛杰是自己军队的一名骑士，便请克薛杰帮助修理大车。
克薛杰于是下马帮助修理，看到了车上装有武器和军事装备。于是克薛杰问那个儿童：“车上装的是什么东西？”那个儿童回答说：“跟别的车上一样，都是武器。”这时克薛杰意识到肯定有什么阴谋，装出一副不在意的样子。在帮助儿童修完大车后，克薛杰便开始打听这支军队的意图，最后确知这些人想在蒙哥汗宴庆之时，当所有的人都喝醉以后，发动政变。于是克薛杰便疾驰向蒙哥汗报信，他讲述了目睹的一切，敦促他们尽快应对这个阴谋。这样的事让大家感到十分的震惊和不可思议，因此大家三番五次地盘问克薛杰，但他所说的还是同样一些话，没有丝毫矛盾。
即便如此，蒙哥汗还是不相信。但由于克薛杰坚定不移，蒙哥汗身边的宗王和大臣都认为应该行动起来，以免错过机会。最后大家决定由蒙哥汗的主要亲信忙哥撒儿去调查清楚这件事的情况。于是忙哥撒儿派军包围这支军队，失烈门、脑忽、忽秃黑以及与他们在一起的其他宗王们都在其中。失烈门等否认自己发动政变的图谋，于是他们在缴械后单独被带至蒙哥汗处，而与他们同来的伴当以及大臣们则被扣留了。
随后，蒙哥汗开始审讯参与这次政变的失烈门等宗王，这个案件审理了数天，审问得很细致，直到最后那些人的言词出现矛盾，他们的大逆不道行为已确定无疑为止。一开始，蒙哥汗准备饶恕他们，但是宗王、大臣们都表示反对。于是蒙哥汗首先处死了失烈门、脑忽、忽秃黑的部属，总共有七十七人，其中额勒只带的两个儿子被用石头塞进嘴里杀死。
蒙哥汗对参与谋逆的窝阔台、贵由以及察合台家族的许多宗王、后妃、部属进行了严惩，清洗的范围还进一步扩大到贵由汗时期的大臣，以及在汗位更替中立场不坚的地方官员。在这场事变中，总共有宗王、后妃以及大臣三百余人被杀。
蒙哥汗在严惩窝阔台系叛逆诸王的同时，还趁机削分窝阔台系诸王的领地分民。不过由于贵由汗之子阔端的儿子们与蒙哥汗亲善，因此“当窝阔台合罕家族的成员谋逆蒙哥合罕时，他们的军队都被夺走了，除阔端诸子的军队以外，全都被分配掉了”。同时，他们在河西地区的领地也得以保留。
其他一些未卷入此次谋逆事件的窝阔台系诸王仍保留了部分领地分民，但对于整个窝阔台家族来讲，实力已大为削弱，更无力去挑战拖雷家族的权威。至此，汗位正式由窝阔台系转移到拖雷系。
