忽必烈是拖雷第四个儿子，自幼聪明伶俐，深得成吉思汗的喜爱。幼年时，因为父亲常年征战在外，抚养他的重担就落在了母亲唆鲁禾帖尼的身上。唆鲁禾帖尼是个十分聪明的女人，汉化很深，在忽必烈很小的时候，她就让他跟随在博学多才的耶律楚材的身边，增长学识。没过几年，拖雷逝世，唆鲁禾帖尼一方面小心翼翼地与窝阔台大汗周旋，一方面，通过种种努力为自己的儿子们树立良好的政治形象。
  窝阔台在位时，任用耶律楚材为中书令，进行了一系列的改革。耶律楚材的改革，给年轻的忽必烈留下了很深的影响，以至多年以后，他也是基本沿袭着耶律楚材的施政思想，进行改革的。窝阔台死后，其子贵由即位。贵由却是个短命的大汗，在位不过3年，就去世了。在唆鲁禾帖尼等人的努力下，蒙哥即位。
  蒙哥为把权力确保在拖雷系手中，于是命令自己的弟弟忽必烈全权掌管漠南汉地的一切军国庶务。1251年，忽必烈达到漠南金莲川后，立即开府建衙，招揽四方人才。其实，早在漠北为藩王的时候，忽必烈已经很重视人才的作用，他先后召汉人赵璧、刘秉忠、姚枢等人入府。
  刘秉忠本是一名和尚，跟随着海云法师修行，但忽必烈认为他很有才干，于是留下他，任命他为王府掌书记。在他们的帮助下，忽必烈对中国历代王朝的治乱兴衰已经颇为了解，也充足地认识到“天下能马上得之，不能马上治之”的大道理。金莲川设置幕府之后，在刘秉忠等藩府旧臣的积极活动之下，先后有一大批的人才积聚在忽必烈的身边。
  这其中有以郝经、杨惟中、商挺、张文谦等人为代表的汉族知识分子，也有以廉希宪、也仙鼐、阿合马、阿里海牙等人为首的西域奇才异士。正是这些人的辅佐，使得忽必烈治理邢州（今河北邢台）、河南、关中等汉地中取得成功，也使得他在之后的汗位争夺中牢牢占据着优势。
  当时的河朔、关中之地，经历了常年的战乱，民生凋敝，经济十分萧条，如邢州之地，在金朝时共有8万余户，然而到忽必烈受封之时，却仅有五六百户，又如关中之地，自古便是繁荣富庶的地方，可是经过连年战乱，关中8州13县的户口竟然还不到1万。忽必烈在掌管漠南汉地军国庶务g后，在刘秉忠等人的建议下，决定以“汉法”治汉地。
  他一方面赈济、安抚流民，另一方面，k顿军纪，严禁蒙军将士妄杀无辜。同时，他还委以熟悉汉法的张耕、刘肃、杨维中、廉希宪等人重任，专司治理邢州、河南、关中等地。1251年，忽必烈在邢州设立安抚司，派遣赵措、刘肃、张耕等人前往整治。他们达到邢州后，齐心协力，打击不法，招抚流民，结果，不到一个月，就使邢州的户口增加了10倍。
  第二年，忽必烈在汴梁（今河南开封）设立经略司，以史天泽、杨维中、赵璧等人为经略使治理河南。当时，蒙古军士在河南横行不法，百姓深受其害，因此逃离的人很多。杨惟中等人到任后，立即对违法乱纪的行为进行整治。河南道总管刘福贪婪残暴，祸害百姓二十余年，杨惟中到河南后，即以大梃（一种棍棒）杖杀了他。
  百姓拍手称快。没过几年，河南大治。1253年，忽必烈受封关中，当时的关中户不满万，蒙军暴横，民不聊生。忽必烈于是命姚枢在京兆（今西安）设立宣抚司，以孛兰、杨惟中为宣抚使，以商挺为郎中，前往治理关中地区。杨惟中到达关中之后，便对关中地区进行了大刀阔斧的整治。
  他首先明正法令，对那些有功之人予以表彰和奖励，对于那些欺压民众的贪官污吏则予以罢黜和惩治。蒙军中有一位郭千户，杀人夺妻，民愤极大，杨惟中知道此事后，立即将他法办，关中立刻秩序然。次年，忽必烈又派遣姚枢为劝农使，劝课农桑，鼓励百姓进行农业生产。
  在几人的治理之下，数年间，关中便焕然一新，人丁旺盛，经济繁荣。忽必烈在汉地的治理，政绩卓然，人心日渐归附。这就引起了蒙古大汗蒙哥的猜忌。蒙哥本来就对忽必烈施行汉法感到不满，此时见到忽必烈受到汉地民众的爱戴，心生恐惧，便寻找了一个机会解除忽必烈的兵权。
  同时派亲信阿蓝答儿、刘太平等到关中、河南等忽必烈的封地，借清算钱谷之名，对忽必烈设置的经略司，宣抚司等改革机构的大小官员，进行无情打击。单是在关中一地，先后死于酷刑的改革派官员，就有20多人。忽必烈不得已，只得接受姚枢的建议，把自己的妻子、儿女送到汗廷作人质，以表明自己并无异志。
  同年十一月，忽必烈亲至漠北，谒见蒙哥，兄弟相见，尽释前嫌，蒙哥下令停止清算钱谷，并与忽必烈一起商定了伐宋方略。