蒙古帝國大汗九年(1259年)， 蒙哥汗卒于合州， 戍守都城哈拉和林的阿裡不哥， 欲乘長兄忽必烈率軍攻鄂州， 次兄旭烈兀率軍攻敘利亞之機， 謀奪汗位。 令左丞相阿蘭答兒徵兵漠北， 燕京行省脫裡赤徵兵於河朔。 忽必烈聞訊後， 立即率軍北歸， 於次年三月， 到達開平， 召開諸王大會， 即帝位。 四月， 阿裡不哥也于和林稱汗， 並命劉太平、霍魯海行省于關右， 約六盤山守將渾都海等， 自關中進兵反忽必烈。
五月， 忽必烈以阿裡不哥反， 詔告天下， 遂調兵7000于延安等處扼守要隘， 命總帥汪良臣統陝西漢軍沿河守隘， 防渾都海等東進；征諸路兵3萬駐守燕京近地， 以作後備。 六月， 遣京兆等路宣撫使廉希憲赴任陝西， 平定劉太平、霍魯海及渾都海在四川的黨羽密裡火者、乞台不花。
七月， 忽必烈率軍親討阿裡不哥。 阿裡不哥引軍迎擊， 前鋒軍被擊敗， 後軍驚潰， 阿裡不哥率軍北遁。 九月， 叛將渾都海知京兆有備， 率軍西渡黃河， 趨甘州， 時阿蘭答兒自和林率軍至， 乃合軍東進。 廉希憲遣宗王合丹、汪良臣、巴春等合兵， 分三路阻擊， 於西涼地區與之接戰。 時值大風吹沙， 汪良臣令騎兵下馬步戰， 首先突破其左翼， 繞至陣後， 再擊潰其右翼，
十月， 阿裡不哥見關隴援絕， 兵食皆匱， 乃假意請和。 忽必烈留也孫恪守和林， 自率軍返開平。 二年秋， 阿裡不哥襲擊也孫格， 乘勢南進。
十一月， 忽必烈率軍親討阿裡不哥， 于昔木土腦， 大敗阿裡不哥軍， 斬3000人， 阿裡不哥北遁。 忽必烈令軍勿追， 待其自悔。 阿裡不哥以為忽必烈軍怯戰， 越十日， 複南進， 至失烈延塔兀之地， 與忽必烈軍激戰竟日， 不分勝負， 戰至黃昏， 各自收兵。 次日， 阿裡不哥因其党阿魯忽有異志， 遂率軍西走。