与此同时，内部矛盾这一最可怕的“敌人”也如暗潮涌动，再次汹涌袭来。这让风雨中飘摇的元朝和忽必烈再次遭受这种内乱的考验。
早在忽必烈与阿里不哥争夺蒙古大汗汗位的过程中，帝国内部就出现了宗王势力的分裂，本土的多数西道诸王纷纷选择支持阿里不哥。
为了稳固自己的统治地位，并尽可能多的争取到更多支持，忽必烈默许并赋予了几位宗王对其封地的合法统治权。意思就是你们可以在自己的封地上称王称霸，但不能明着对外说，对外的口径一致是都归朕忽必烈管。
被赋权的宗王，包括了术赤兀鲁思的后王别儿哥、察合台兀鲁思的后王阿鲁忽和八剌，以及他的六弟旭烈兀（后来统治了被称为伊利汗国的地区）。
忽必烈的想法很简单，大家排排坐吃果果，好处均沾，利益共享。妄图诱使这些宗王们能够来支持自己的统治，但他还是严重低估了人性的丑恶，欲求不满是人的天性，一时的利益难以让人保持长期的效忠。这些宗王们表面上是唯他是从，但背地里早已商量好怎么瓜分忽必烈的地盘了。毕竟，在权利斗争中，都只看重自己的利益和地位，不会轻易被人所左右。
忽必烈自然也明白这一道理，但是没办法，手心手背都是肉，一笔写不出两个王字，这些人不听话要反抗，总不能全部干掉吧？！而且黄金部落的子子孙孙无穷匮也，怎么能杀得完呢？！只能在表面上装作不知道，暗地里多安排点暗哨盯着那几个蠢蠢欲动的宗王。
然而，并非所有宗王都顺从于忽必烈的统治。特别是窝阔台兀鲁思的海都，自恃祖父合失曾有承袭汗位的资格，对忽必烈心怀怨念。早在阿里不哥叛乱之时，就与察合台汗国等势力勾结在了一起，联合了术赤系的诸王，长期盘踞西北，时不时地如蚊子般侵扰元朝边境。短期上看是为了给忽必烈“添堵”以及抢夺食物等必要的生活资源，长期上看则是妄图颠覆忽必烈政权。
这一招不可谓不毒，苍蝇不咬人但恶心人。说反抗吧，每次来也只是以骚扰为主，抢夺为辅，抢完就跑，绝不恋战。说不反抗吧，边疆时不时传来战报，扰得人心烦。
值得注意的是，原本被忽必烈提名的钦察汗国的忙哥帖木儿也是“墙头草随风倒”，看见眼前的局势后也转变立场，开始支持海都反对忽必烈。
在无奈之下，忽必烈决定给他们一点教训，希望他们能够安分守己，做好自己的王，守好自己的利。于是，他命令察合台的八剌进攻海都。初期取得了一些胜利，但最终还是以失败告终。
这些极限拉扯和冲突，让海都的野心更加大了，冲突升级导致了政治事件的发生， 1269年的塔刺思会议上，术赤系、察合台系和窝阔台系的诸王决定联合起来反对忽必烈。
而身在东北的乃颜，身为铁木真幼弟帖木格的后裔，一直以来拥兵自重，心中不满忽必烈在辽东设立东京行省，这一举动极大地消减了自己的权力。于是，在1287年悍然起兵反叛，与海都遥相呼应，一南一北，形成夹击之势，妄图对大元朝构成威胁。
这一事件给元廷带来了不小的震动，因为可以视它为对年老忽必烈的试探，同时也提前暴露了元朝在边疆地区统治脆弱性的问题。
但老虎老了，也是老老虎，并不会变成猫。年逾古稀的忽必烈面对内忧外患，想给铁穆耳留一个风清气正的好朝廷。不顾年迈体弱、痛风缠身，毅然决然地在1289年亲率大军北上，征讨乃颜。
忽必烈作为一个军旅出生的实战派，本身就有着丰富的军事素养，在帝位上又统治了这么多年，亲自出征就已经显示出了对这次叛乱和重视程度，同时也是一种震慑：他总是老了，并不是死了。
在辽河附近的会战中，战场上的忽必烈，如虎添翼、坐镇中军、指挥若定，连喘气都匀了不少，将自己多年来已收入囊中的军事经验和技能充分地展现出来。当看见犹如小孩儿过家家般指挥的乃颜时，不禁暗笑：“就这么个水平，也敢跑来和朕玩儿。真是茅厕力点灯——纯找死”。
就这样，还没过几招瘾，乃颜就兵败被俘。忽必烈所统领的军队，尤其是其中的汉军发挥了重要作用，他们死命力战，几乎以一“己”之力击溃了叛军，为平定叛乱立下了汗马功劳。叛乱也随之平息，东北局势暂时稳定。忽必烈看着这一胜利，欣慰地笑了笑“自己的眼光果然没错”，汉人始终没有辜负这位老帝王的心。
随后，在玉昔帖木儿等人的指挥下，乃颜被擒杀，这标志着叛乱的直接参与者被清除。然而，乃颜的败死，并没有产生相应的震慑效果，东道的动荡并没有完全平息。就如蜻蜓点水般，大家该干啥还干啥，哈丹和其他东道叛王仍然不断起兵作乱，他们甚至两次进入高丽骚扰。
这些也表明了，元朝在忽必烈统治时期并没有在辽东地区形成固的统治，只是草草地收尾，仍有很多不稳定因素存在。乃颜虽然死了，但余部仍然在兴风作浪，对此，忽必烈采取了长期而坚决的军事行动。因为“现在的家里真的时不富裕了，一下子拿不出那么多钱”。直到1292年才终于完全平息了这次叛乱，自此对辽东地区的统治由此获得巩固。
转过头来，为应对日益嚣张、膨胀和强大的海都势力，忽必烈潜心研究，因为乃颜和海都完全不同，一个是小孩过家家小打小闹，一个却是心头大患。
1271年忽必烈命令北平王那木罕在阿力麻里建立幕府，将其作为遏制海都势力的前沿阵地。阿力麻里的地理位置很特殊，位于中亚地区，是天山与伊犁河之间的战略要地。作为丝绸之路上的关键枢纽节点，对于控制西部边疆、抵御海都的进攻具有重要意义。
始终担心此事，不放心的忽必烈，在1275年七月又派遣行中书省、枢密院事安童增援阿力麻里，协助那木罕镇守边疆。
然而，就是在这种严防死守之下，问题还是出现了，内部叛乱来了。1276年，那木罕所部的脱帖木儿（拖雷之孙）首先发难，他诱引昔里吉（蒙哥之子）、药木忽儿（阿里不哥之子）等人发动兵变，企图和海都形成结盟关系，以图彻底颠覆元朝政权。
这些叛军在回到拖雷系诸王份地所在的岭北地区的途中，还与另一支叛王撒里蛮（蒙哥之孙）的部众合并，反叛势头正盛时势力进一步壮大。折让这群人更加“如有天助”，相信这次一定能够成功。