英宗死后，铁失等人商议另立新君，在众人的相互妥协之下，遂决定迎此时坐镇漠北的真金太子长子甘麻剌之子也孙铁木儿为帝。
也孙铁木儿在铁失等人谋弑英宗之时，早就与闻其事，但为了皇位，隐而不发。待到木已成舟，便顺利率军进京，继承皇位，是为泰定帝。
泰定帝虽然将谋杀英宗的众多大臣处死，但他任命回回人倒剌沙为丞相，自然不会再继续英宗的改革，一切恢复旧观。他在位五年中，既无善政，又无恶行，政局尚且平静，所谓“天下无事，号称治平”。但那种子长出的树苗越发精神，引得民间的自发反抗此起彼伏，泰定帝四处扑火，虽然没有成燎原之势，可也预示着大乱将至。
1328年7月，泰定帝病逝于上都，丞相倒剌沙秉政，这位回回人没有马上将泰定帝之子拥上皇位，一连几个月政由己出，甚是潇洒。
但“国不可一日无君”，倒剌沙的潇洒使得朝野上下议论纷纷，人心浮动，终于引起大变。
在大都的佥枢密院事燕帖木儿是元武宗心腹，一直希望武宗子孙继承皇位，现见有机可乘，立即联合党羽将泰定帝留守大都的重臣平章政事乌伯都剌、伯颜察儿，中书左丞朵朵、参知政事王士熙，参议中书省事脱脱、吴秉道，侍御史铁木哥、丘世杰等人逮捕下狱，宣布拥立武宗之子为帝。
武宗有两子，长子和世剌坐镇漠北，次子图帖睦尔则在江陵。漠北遥远，而江陵却近在咫尺，为了争取主动，燕帖木儿迎请图帖睦尔进京，登基为帝，改元“天历”，是为文宗“札牙笃汗”。
得知大都事变，倒剌沙这才仓促拥立泰定帝之子阿速吉八为帝，改元“天顺”，这便是天顺帝。
由于燕贴木儿的行为纯属政变，倒剌沙立即以讨逆为名，向大都发起攻势。
8月21日，上都方面以辽王脱脱、左丞相倒剌沙留守上都，分兵四路南下：
泰定帝之侄、梁王王禅进军居庸关，诸王失剌进攻古北口；诸王也速帖木儿进攻辽东迁民镇；泰定帝之侄、湘宁王八剌失里等则绕道山西，与陕西军队相配合，然后向东回攻紫荆关（今河北易县西北）。
以倒剌沙之意，是以包抄之势迅速夺取大都。
而燕铁木儿也立即着手迎战，加强长城各关隘防守，并把作战主力收揽于麾下，采用迅速转移奔袭的方式，集中优势兵力积极以攻为守。
两都之战，全面爆发。
上都方面拥有随驾怯薛、诸卫大军，并得到辽东诸王、湘宁王八剌失里、赵王马扎儿罕以及陕西行省和行台支持，兵力颇为雄盛。
大都方面则以燕帖木儿所掌左卫亲军、钦察、阿速诸卫为基础，利用“总环卫”而临时拼凑、征集的军队与之相抗。
相对而言，上都一方军力更占优势。再加上“泰定初立之年，即立阿剌吉八为太子，至是五年，名分已定”，而燕帖木儿拥立文宗的“天历起兵，实为叛逆”，政治上也很主动。
但上都方面缺乏统筹全局的帅才，分兵南下又犯了兵家大忌，原本具有的优势，很快便丧失了。
8月24日，诸王失剌率领的上都军最先进至宜兴（今河北滦平北），立足未稳，便遭大都方面枢密院同知脱脱木儿阻击，失剌败走，其平章政事乃马台被擒获。
随后，上都军梁王王禅、右丞相塔失帖木儿等进至榆林（今河北怀来东），势头凶猛。燕帖木儿率军于9月1日越过居庸关，击退王禅，追至怀来而返。
9月3日，辽阳行省平章政事秃满迭儿援应上都，率军攻破迁民镇后由东向西挺进，威逼大都。燕铁木儿从居庸关赶赴三河（今属河北）、蓟州（今天津蓟县）拦截。梁王王禅趁机南下，于16日袭破居庸关。燕铁木儿闻讯，遂以脱脱木儿屯蓟州，自率主力西返，20日击败王禅前军于榆河（今温榆河）。随后两军在横跨榆河的红桥之上以及红桥北面的白浮之野（在今北京昌平东北）发生多次激战。26日，上都军溃败，残部退到居庸关外。
9月26日，趁燕帖木儿与王禅鏖战之时，上都方面知枢密院事竹温台攻破古北口，进至石槽（今北京顺义北）。燕帖木儿遣其弟撒敦率前锋驰往阻击，随后亲率大军倍道兼行，大败上都军队，擒驸马孛罗帖木儿，平章政事蒙古答失、牙失帖木儿等，上都军折损投降甚种，残部被逐出古北口。
虽然多次失败，上都众将仍挫而不溃，继续组织进攻。9月28日，秃满迭儿、诸王也先帖木儿所部辽东军在蓟州击败脱脱木儿，占领通州，逼近大都。
燕铁木儿闻讯，与其子唐其势从古北口率师南救。10月1日将辽东军击溃。
5日，秃满迭儿会合阳翟王太平、国王朵罗台的军队与燕帖木儿军大战于檀子山之枣林（今北京通州南），双方激战一天，到晚上，唐其势率军击破上都军，阵斩阳翟王太平，上都兵马损失无算。
燕帖木儿这边刚刚稳定战局，上都军西路的攻势便又展开。10月7日，上都诸王忽剌台、阿剌帖木儿部由山西破紫荆关，陷涿州（今属河北），逼近大都南城。与此同时，湘宁王八剌失里引兵入冀宁（今山西太原）。
燕帖木儿于是率师趣良乡（今北京南郊），大败上都军于卢沟桥，忽剌台、阿剌帖木儿逃走，不久被抓获。
10月11日，秃满迭儿再入古北口，燕帖木儿复挥师北上，败敌于檀州（今北京密云），辽东军将领安童、塔海、国王朵罗台等被燕帖木儿擒斩。
仗打到这个份上，上都一方的本钱差不多赔光了，在辽东原本持观望态度的齐王月鲁帖木儿此时站在了文宗一边，率军突袭上都。上都军主力早已无存，守备空虚，辽王脱脱出城迎战被杀，梁王王禅兵败遁逃后被擒获。丞相倒剌沙无奈，10月13日肉袒出降，献出皇帝御玺，随后全家被杀。上都重臣梁王王禅、知枢密院事马某沙、撒的迷失、诸王也先帖木儿等自然也无一幸免，先后被诛。
最无辜的是年仅九岁的天顺帝阿速吉八，小孩子什么都不懂，在战乱中不知所终，应该也难逃毒手。其母，泰定帝皇后八不罕被流放，不久被秘密处死。
混乱了两个月，两都之战终于硝烟散尽。文宗成为了大元朝唯一的皇帝。
可文宗在登基之初，便曾经说过“大兄在北，以长以德，当有天下。必不得已，当明以朕志播告中外”，后又下诏云：“谨俟大兄之至，以遂朕固让之心”。如今战事平定，漠北与大都的道路已通，文宗便决定履行诺言，让位于自己的长兄和世剌，并请其回大都即位。
弟弟的谦让，使得和世剌成为了大元朝的明宗皇帝，原本留守和林的他被近臣簇拥着南下即位。当他的使臣先来到大都之时，百姓们欢呼鼓舞，都云：“吾天子实自北来矣！”诸王、旧臣也“争先迎谒，所至成聚”。一片广受拥护的大好局面。
有限的权力尚且让人难以放弃，至高无上的皇位如何可以平安让渡？虽然兄弟之间谦让皇位，元朝历史上有过先例，元仁宗便是主动将皇位让给自己的哥哥元武宗。可到最后，仁宗还是拒绝不了权力的诱惑，违背诺言，没有将皇位传给侄子。文宗和燕帖木儿是提着脑袋获得的皇位和权势，这样平白让出实在也难为了他们，终于，这场看似温情的兄弟礼让最终演变成了血腥阴谋。
明宗来到上都附近时，会见了前来迎接的弟弟文宗，兄弟二人相见甚欢。可仅四天后，连龙椅都没有正式坐过的明宗便不明不白的“暴崩”，这便是“天历之变”。
文宗皇帝重新登上帝位，几个月之内，大元王朝三个皇帝轮流坐，被称为“三帝更位”。
文宗得位，全靠燕帖木儿谋划在先而又力战在后，龙椅稳固后，对这位臣子自然是大加封赏：复拜中书右丞相、监修国史、知枢密院事、领都督府龙翊侍卫亲军都指挥使司事，就佩元降虎符，依前开府仪同三司、上柱国、录军国重事、答剌罕、太平王。
从此，燕帖木儿成为文宗朝首屈一指的权臣。
文宗在位五年，原本也颇有意于文治，创建奎章阁，编修《经世大典》。并且大力推崇朱程理学，旌表“节夫烈妇”。可在同时，文宗也笃信佛教密宗，不但滥做佛事，耗资巨大，而且创立广教总管府，以掌僧尼之政，全国共设置16所，“秩正三品”。这导致僧徒干预朝政，糜烂地方，一片乌烟瘴气。
文宗朝尚可一书的，便是从忽必烈时代开始显赫无比的回回人集团终于随着两都之战而衰落。
上都集团左丞相倒剌沙、知枢密院事撒的迷失和马某沙都是回回人，被燕帖木儿拘禁的中书平章乌伯都剌、伯颜察儿等也是回回人。在消灭上都集团的同时，回回人也被殃及池鱼，大量罢黜。文宗一朝，除阿儿浑人彻里帖木儿曾为平章外，朝中执政大臣中已没有回回人。
1328年8月，文宗“罢回回掌教哈的所”。哈的掌回回人的刑名、户籍、词讼事务，是伊斯兰教的司法官。这一举措，实际上是取消回回人的政治特权。
1329年正月，文宗重申“回回人户与民均当差役”。回回人享有的经济特权也逐渐丧失了。
然而，回回人集团落幕，以燕帖木儿为代表的钦察贵族集团又顺势崛起，而身为权臣的燕铁木儿在朝中擅权恣纵，导致吏治继续败坏，财政愈趋竭蹶。钦察贵族与蒙古贵族矛盾日深，为日后接连不断的党争埋下伏笔。
战争破坏、权臣乱政、朝局混沌，这一切让那粒种子终于长成了参天大树，将帝国的养分吸取的所剩无几。
除非有人能挽狂澜于既倒，否则，帝国的再次崩溃便是时间问题了。