于此同时，察合台后王八、术赤后王率兵攻打凤翔府，主要目标指向陕西、河东。九月，察合台后王八剌、术赤后王率兵数万人围攻河东重镇太原，杀元军陕西四川行省右丞集纳哈，攻克太原。
察合台后王剌、术赤后王率兵继续南下，连克汾州（今山西汾阳县）、绛州（今山西新绛县）、潞州（今山西长治市），向平阳（今山西临汾市）进军。兵临城下，包围平阳。元兵只有六千余人守城，援兵不到察合台后王八剌、术赤后王军战败，平阳失陷。太原、平阳等河东重镇相继失陷，使忽必烈彻底的断绝了和陕西四川行省的联系。但是此刻忽必烈已经无暇顾及，因为在辽东的乃颜又东山再起日本国结成盟约。全力协助察八儿攻打上都。
至元二十六年，察合台王八剌、术赤后王侵金兵锋指向陕西。这年八月合台后王八剌、术赤后王军队进攻延安，延安知府合达出兵拒战，误中蒙古军队埋伏，损失惨重，合达退入城中，固守城池。察合台后王八剌、术赤后王转攻被元朝收复的太原府原再次失守。十月，察合台后王八剌、术赤后王军围攻河中府（今山西永济县）朝河中府知府率众坚守，察合台后王八剌久攻不下撤围离去。但石天应乘侯小叔出城和金朝枢密院都监完颜讹论议事之机，出兵攻占了河中府。
这时候长江之北，海都、乃颜和忽必烈成对峙状态，一时间谁也不敢轻举妄动。海都和察合台后王八剌、术赤后王等趁势消化刚刚攻占的地区，伯颜返京，觐见忽必烈后进言，若不迁都，就要下诏诸部勤王，但是此举十分之凶险，在诸王心中，一向是以强者为尊，万一知道大元势弱，那么趁机打秋风之人随处可见，也许来不了勤王之师，倒是会来到~伐之师。
下策。收拢兵。卫戍中书省和河南江北行省。
这两处皆肥沃之地。再则可以从军户中抽丁临时组成数十万大军。攻击力虽然不强。但是自保已经错错有余。待到假以时日。待到海都兵疲。吐蕃人思乡地时候。就是收复失地之机会。
不过。这个时候。是要明确储君地所属。为大元指明一个方向。忽必烈已经七十多岁地高龄了。听伯颜如此之说。凝视了他好久。无奈。一一照准。以忽必烈要强地心性。若是让他迁都。比杀了他还难受。
次日。忽必烈下诏。真金子铁穆耳聪辽东返回大都。克日进驻中书省参理政事领中书省事。封铁穆耳为新燕王。中书令。兼判枢密院事。同时敕令两府大臣。凡有咨禀。必令伯颜与闻。
次月十三日。铁穆耳被正式册立为皇太子。忽必烈遣伯颜持节授玉册金宝。同时。同时加封真金次子答剌麻八剌为南王。去汴京履任。同时命玉昔帖木儿辅佐之。向江南宋帝示好。乞求能买地火器对付海都、乃颜一行。
二十三日。面谕太子铁穆耳。“伯颜才兼将相。忠于所事。不可以常人遇之”。伯颜西北王之称号不能改变地事实。就落定下来。从此不再更改。
按照伯颜的建议，忽必烈又毫不迟地着手征调和组编忠于他个人的精锐部队，迅速扩充、重建怯薛部队。用以保卫皇室，戍守北方各地，尤其是大都、开平一线心腹地区。
此外他还多次征集各地兵员，很快组建起拱卫京畿的侍卫亲军。统领侍卫亲军的，是多年跟随他出生入死的亲信阿里不花等将领。为防范海都和乃颜的大军。朝廷亟命：诸路市马万匹送开平府，诏燕京、西京、北京三路宣抚司运米十万石至漠南沿线，很快完成了扼守大漠南缘、伺机渡漠远征的战前部署。
察合台后王八剌、术赤后王的政治态度对忽必烈颇为不利。为改变此种局面，忽必烈先派支持自己的察合台后王阿必失哈急驰西北企图用他控制察合台汗国的政局，使之与中原汉地势力为犄角，制漠北。阿必失哈一行在途经河西时为海都的军队截留，忽必烈的目的没有达成。
不久，忽必烈抓住时机明确承认察合台后王八剌、术赤
者在各自势力范围内的既有权益为条件，争取他们对持。他宣布，自阿姆河西至马木鲁克疆界的塔吉克地面当归旭烈兀统治守卫，自阿勒泰山至阿姆河之地则由阿鲁忽镇守。至此，除术赤后王早已分治于钦察草原之外，突厥斯坦西部及河中地区、波斯和呼罗珊也正式从大汗直接领有的国土中分立出来，成为中央汗廷的守藩之国。但是此时势弱的忽必烈只是那样的说着，并没有达成自己的目的，不过夜算是有效的分化了海都内部的统一。
在海都兵分两路，大举南下之时。东路军由药木忽儿、术赤后王合剌察儿统率自和林逾漠南进。西路军由海都亲自统领，直指六盘山，意在接收四川退屯该地的原蒙哥攻宋主力，这支军队在蒙哥死后曾归阿速台节制速台投奔漠北后，一直控制在阿里不哥的大将浑都海和哈剌不华手里。
海都的左路军以察八儿为帅且直接威胁最为富庶的中书省，因此忽必烈派伯颜亲自领军逆之，而以移相哥、纳邻合丹为其前部。移相哥军击溃药木忽儿和合剌察儿，阿里不哥只好匆匆退回和林。其时约在当年初冬。当时和林城的残破或许相当严重，所以到达不久，海都便南至汪吉河冬营地为短期休整。
海都大军从他们的吉利吉思、谦州大本营南进，结集在和林北面鄂尔浑河、土拉河一带。元军在伯颜的率领之下在唐麓岭（今唐努山）以南巡弋渐形成对吉利吉思的军事包围，双方不断交战军一度进至位于谦河（今叶尼塞河上源）、兀速水（今叶尼塞河上游支流乌斯河流域）一带。
元政府不断向别失八里增兵，力图收复天山南路诸城。海都之子察伯尔也逐步改变已恪守多年的拥兵观望立场。禾忽子秃古灭袭攻哈剌火州掠附近地区。海都之子察伯尔遣八把率众三万攻幹端，刘恩以众寡不敌，破围退师。元军虽然丢失了斡端，至少北道的曲先（今新疆库车）这时仍被元军控制着。
都哇、不思麻领十二万，击败诸王阿只吉，进围畏兀儿亦都护所驻之哈剌火州。围城之战持续六个月。城中食尽。火赤哈儿亦都护献女求和。
都哇解去。忽必烈遂派伯西巡，取代阿只吉，负责别失八里军事。
海都之子察尔以偏师袭阿勒台山地区，自率主力由阿力麻里东进，在马纳思河（今玛纳斯河）与元军交战，击溃元军，掩杀至哈密力之地。畏兀儿亦都护火赤哈儿这时屯驻于哈密力，战死。进攻别十八里，与公直战于洪水山，海都大军诈败。在追击败军时，公直因孤军深入，援军不至，公直陷死在叛军中。此后亦都护移治甘肃永昌。海都之子察伯尔不久退回。元军重戍于畏兀儿之地。斡端也再度回到元朝控制下。
为了进一步的改善经，发动一切可用的资源备战。忽必烈诏立尚书省，分别任命了尚书、中书两省官，以桑哥为尚书平章政事。中书右丞相安童奏请不用桑哥，别相贤者，不听。中书六部被改为尚书六部，各行中书省也改为行尚书省，统归尚书省领导；除任命行省官要与中书省议行外，其余事务都由尚书省从便奏闻。同年十一月，进桑哥为尚书右丞相，仍兼总制院使，于是独揽了朝廷大权。
桑执政后相继采用了几项措施来解决财政问题。一项是更定钞法，于当年三月颁行至元宝钞。另一项，最重要、反响最大的，是钩考中书省和全国各地钱谷。首先检校中书省，查出亏欠钞四千七百七十锭，昏钞一千三百四十五锭。桑哥志在严厉整治中书以张声威，遂审问省官，参政杨居宽自辩：“实掌选，钱谷非所专”，桑哥令左右拳击其面，责以用人不当。
参政郭佑被“多所负，尸位不言以疾为托”，也遭到殴辱。十月，杨、郭二人均被处死。以失职之罪竟诛参政大员，殊属苛重，桑哥当总制院使时少人走他的门路得内旨授官，其中必须通过中书的，有些被杨居宽裁掉，裁不掉的也被记下其得官之由，因此桑哥怀恨，乘机报复。
当时凡仓司无不钩考，声势甚厉，御史台吏王良弼与人议论说：“尚书钩校中书不遗余力，他日我曹得发尚书奸利，其诛籍无难。”桑哥闻其言良弼，以诽谤尚书省政事罪杀之，籍其家。
桑哥遂以钩考事重，奏置征理司正三品，专治合追财谷。十月以各行省欺盗、亏欠钱谷必多，除湖广省已委其平章要束木自查征偿外，奏请派尚书参政都、户部尚书王巨济等省、院、台官十二人理算江淮、江西、福建、四川、甘肃、安西（陕西）六省钱谷，每省两人，特授印章，并给兵以备使令和护卫。
于是钩考范围扩大到了全国（除云南、吐蕃外）地普遍进行清查和追征积年欠钱粮，期限严急。钩考的目的完全是为解决国用不足问题在桑哥上奏中说得很明白：“国家经费既广，岁入恒不偿所出往岁计之，不足者余百万锭。自尚书省钩考天下财谷陛下福，以所征补之，未尝敛及百姓。”由于旨在多征钱粮，所委任钩考官又多贪饕邀利之人，行省承风，严厉督责下属，唯求增羡，除责偿于亏、盗钱粮的官吏外，势必主要逼取于百姓。
通过实行钩考追征欠钱谷，只能暂时补足一下国用，桑哥提出又一项措施，即增加赋税：盐课每引由中统钞三十贯增为五十贯；茶课每引由五贯增为十贯；酒醋税课增额十万锭，大增商税为25万锭；有协济户１8万，入籍以来只输半赋，今增为全赋。
桑哥还提出了另两项增收节支的措施。至元二十五年四月，他奏言：“扈从之臣，种地极多，宜依军、站例，
之外，验亩征租。”准行之。“扈从之臣”系指怯量土地而不纳地税，现在令他们按军、站户体例，占地超过四顷的都要交地税。
其年十二月，他又提出：“有分之臣，例以贫乏为辞，希觊赐与。财非天坠地出，皆取于民，芶不慎其出入，恐