对忽必烈来说，他对远东的征服战绩辉煌。但另一方面，转变成中国天子的他因抛弃了纯蒙古人传统，逐步融入汉族人的生活方式而与其他同族有了明显的差异。
海都的目标就是要恢复自己作为窝阔台家族合法继承人的身份，在中亚建立一个大汗国。他首先起来反对的是察合台家族。1267~1269年，他打败察合台长子木阿秃干的孙子八剌，占领了伊犁河流域和喀什噶尔，只把河中地区留给八剌，把八剌和他的继承者们当作自己的属臣。此时的海都公然称汗，并和忽必烈分庭抗礼。
将昔里吉交给海都的盟友，即钦察汗忙哥帖木儿，并游说其他一些宗王加入反叛的队伍。海都率部从阿力麻里向哈拉和林进发。为应付严峻的局势，忽必烈召回了最杰出的爱将伯颜。伯颜在额尔浑河畔击溃昔里吉，把他赶到也儿的石河畔，脱脱木儿则躲到达唐努乌拉的黠戛斯人境内，之后又被忽必烈的军队逐出该地区。
海都仍然和忽必烈对峙着。作为窝阔台家族的首领，他统治着叶密立、伊犁河流域、喀什噶尔等地，控制着察合台家族，以中亚可汗的身份对抗着忽必烈这位远东可汗。
忽必烈迅速行动起来。1288年，他命令伯颜留守哈拉和林以拒海都，他自己则和博儿术的孙子玉昔帖木儿将军攻打满洲。为了打赢这场至关重要的战争，他做了充分的准备。帝国舰队带着大量的战备物资从长江下游港口出发，在辽河登陆。72岁的忽必烈坐在由四头大象驮着的木塔上指挥作战。
那些曾追随乃颜的聂思托里教教徒最终得到了忽必烈的饶恕。忽必烈的孙子铁穆耳完泽笃进一步镇压了其他部落的反叛，使该地恢复了往日的平静。
海都陷入了孤军作战的局面，但他仍统治着杭爱山以西的西蒙古和突厥斯坦。忽必烈的孙子甘麻剌王子负责保卫杭爱山边境不受海都侵犯。双万展开激战，被海都击败的甘麻剌被围困在色楞格河附近，费尽九牛二虎之力才得以逃脱。
1294年2月18日，忽必烈驾崩。遗憾的是，他生前没能等到反海都之战的结束，窝阔台家族的首领仍然统治着杭爱山以西的蒙古和中亚地区。忽必烈的孙子，其继承者铁穆耳完泽笃继续了这场战争。
1301年8月，海都集合了窝阔台系和察合台系的许多宗王再次进攻哈拉和林。当时镇守该地的是铁穆耳皇帝的侄子海山王子，双方在哈拉和林与塔米尔河之间展开激战，海都战败，并死于撤退途中。
至此，统治了中亚四十多年，与拖雷家族持续抗衡的窝阔台家族从此消失。 此时的元朝，已经成为其他蒙古汗国的唯一宗主，其远至多瑙河和幼发拉底河的疆土，大都成为世界之都。
