忽必烈曾经采用汉法立太子以确定皇位的继承，但由于蒙古传统势力太大，选汗会议制继续存在。选汗制与立太子制交错而行，使元朝皇位的继承长期以来不能形成确定的制度。蒙古宗王常利用推选皇帝来争夺权力，元朝的统治越来越不稳了。
元朝自元武宗即位到元惠宗退出大都的六十年间，长期陷入皇位的纷争之中，先后出现了九个皇帝，对皇权的争夺总是和实行汉法的贵族与蒙古贵族保守势力的斗争结合在一起。
（一）一家三帝
元成宗铁穆耳有两个皇后，一个是伯岳吾氏卜鲁罕皇后，一个是弘吉剌氏失怜答里皇后。
卜鲁罕皇后没有生育，元成宗唯一的儿子德寿是失怜答里所生。大德九年（1305年）五月，德寿被立为皇太子后，于当年十二月病死。失怜答里受此打击后精神失常，很快也离开了人世。
元成宗失去了唯一的儿子，自己又因长年酗酒身体很差，难以再有儿女，便想到了自己的侄儿。
忽必烈生前曾立次子真金为太子，真金病死后留下三个儿子，即甘麻剌、答剌麻八剌和铁穆耳。忽必烈立铁穆耳为皇太孙；甘麻剌先后被封为梁王、晋王，率军镇守北疆；答剌麻八剌一直留在忽必烈身边。
至元二十八年（1291年），答剌麻八剌受命出镇怀州（今河南沁阳），尚未到任就生病回京，于次年春天去世。答剌麻八剌也有三个儿子：阿木哥、海山、爱育黎拔力八达。其中阿木哥是汉族侍女郭氏所生，海山与爱育黎拔力八达是正妃弘吉剌氏答己所生。
元成宗大德三年（1299年），由于原来镇守漠北的宁元王阔阔出在镇守边疆时过于松懈，元成宗命侄子海山代其职。大德八年（1304年），海山被册封为怀宁王。元成宗病死时，他远在青海驻防。海山曾挥军打败反对忽必烈的西北宗王海都，军功显赫，部队精良。
大德十年（1306年），元成宗病情渐重，卜鲁罕皇后与左丞相阿忽台设下计谋，将答己和幼子爱育黎拔力八达母子贬放怀州。
元成宗病逝后，卜鲁罕皇后与左丞相阿忽台等人决定先由皇后摄政，让忽必烈的孙子安西王阿难答辅政，最终将帝位传给阿难答。
阿难答是忽必烈孙子中年纪最长的，倾向于伊斯兰教，熟读《古兰经》，并擅长阿拉伯文，是宁夏的长官，即达鲁花赤。在其势力范围内，他是伊斯兰教的热情宣传者。
卜鲁罕皇后的政敌右丞相哈剌哈孙暗地里派人通知身在西北带兵的海山及身在怀州的答己与爱育黎拔力八达，让他们立即以奔丧为名赶回上都夺位。
答己与幼子先期抵达上都后，卜鲁罕皇后眼见政敌来到，便和阿难答等人商议，决定趁三月初三为爱育黎拔力八达庆贺生日之机除掉这对母子。
爱育黎拔力八达知道他们的阴谋后，在三月初二这天抢先动手，将卜鲁罕皇后和阿难答等人一网打尽。
这时，诸王都劝爱育黎拔力八达即皇帝位，但他因哥哥海山握有重兵，便先以监国之名掌握政权，并派使者奉玉玺北迎海山。
大德十一年（1307年）五月，海山到达上都，在赐死安西王阿难答等人之后，空缺四个多月的皇位终于有了新主人。海山即位，史称元武宗。
元武宗是答剌麻八剌家的第一帝。
元武宗称帝后的第一件事就是处置政敌卜鲁罕皇后。这时，她已被爱育黎拔力八达以“私通安西王阿难答”的罪名贬居东安州（今河北廊坊）。元武宗废掉卜鲁罕的皇后头衔后，将她就地赐死。
元武宗将母亲答己尊为皇太后，又将弟弟爱育黎拔力八达封为皇太弟，规定死后帝位由皇太弟继承。爱育黎拔力八达许诺自己身后将皇位传回给哥哥的儿子，彼此约定“兄终弟及，叔侄相继”，帝位由兄弟二人的家族轮流继承。
元武宗即位后，下令体恤征戍之士及供役繁重的役卒，免除大都、上都和隆兴（张北）的三年差税；对云南、八番等地免除一年的差役；对外逃复业者免差役三年。
元武宗允许民间冶铁，以此恢复和发展生产。对受灾地区停收山林湖泊税，听任贫民渔牧。鼓励兴办学校，免除儒者的差役。
为了巩固统治，元武宗大量任用亲信执掌枢要，将前朝文武大臣全部更换。
元武宗遵循汉制，尊儒重道，遣大臣用太牢祭祀孔子，加号为“大成至圣文宣王”，对全国遵行儒教者予以优赦。由于元武宗尊崇儒教，宫廷内外习经成风。
元武宗喜怒无常，有时能宽大为怀，有时却十分残暴。
元武宗耽于享乐，生活奢侈，挥金如土，大赏诸王、宗族。又大兴土木，建筑中都城，致使财政困难重重。为摆脱财政危机，开始发行至大银钞，使财政赤字更为严重，物价上涨，百姓深受其害。
元武宗有很多妃子，亦乞烈氏生了和世，唐兀氏生了图帖眭尔。有人曾劝元武宗立自己的儿子为太子，因右丞相康里脱脱反对而作罢。
元武宗尊奉西僧，特建兴圣宫，常请僧人礼佛祈福。他派兵一千五百人及大量民工修建五台山佛寺，还让其弟爱育黎拔力八达主持在大都城南建寺，令喇嘛翻译佛经。他下诏凡百姓殴打西僧者截手，骂西僧者断舌，致使西僧胡作非为，成为国中一害。
元武宗重用小人，南宋小太监李邦宁入宫后因善于阿谀奉承，竟被封为大司徒兼左丞相。
元武宗沉湎酒色，身染重病。至大四年（1311年）元旦，元武宗病倒，七天后病逝，终年31岁。
依据元武宗即位时的定议，同年三月，爱育黎拔力八达在大都即位，史称元仁宗。
元仁宗是答剌麻八剌家的第二帝。
元仁宗即位后，大张旗鼓地进行改革，取消尚书省，停用至大银钞，减裁冗员，整顿朝政。
延祐元年（1314年），在王约等汉臣“兴科举”的倡议下开科取士，史称“延祐复科”。元灭金国和南宋后，科举被废弃。“延祐复科”使汉族士人获得了晋升途径，民族矛盾有所缓和。
元仁宗自幼熟读儒家经典，曾命王约等将《大学衍义》节译成蒙文赐给臣下，并说：“治天下，有此一书足矣。”
元仁宗还命人将《贞观政要》和《资治通鉴》等书摘译成蒙文，令蒙古人和色目人诵习。
元成宗即位时，曾令中外崇奉孔子，命国子祭酒刘康到曲阜用太牢祭孔子。
元仁宗皇庆二年（1313年）六月，又以宋儒周敦颐、程颢、程颐、张载、邵雍、司马光、朱熹、张栻、吕祖谦及元儒许衡从祀孔子。次年，令孔子五十三世孙袭封衍圣公。
延祐三年（1316年）六月，元仁宗封孟轲之父为邾国公，封其母为邾国夫人。
元仁宗通过对孔孟程朱以至元儒许衡等的崇奉表明对儒学的尊崇，他曾握紧拳头对大臣说：“所重乎儒者，为其握持纲常如此其固也。”又说：“儒者可尚，以能维持三纲五常之道也。”
二程、朱熹所倡导的道学（理学）发展儒学为三纲五常，提倡臣下为君主、妇女为夫君守节。元仁宗以程、朱学说为科举考试的官学，每年还要访求烈女节妇，特别是夫死自尽殉葬的烈妇，由朝廷予以旌表，并多次旌表各地的孝子。元仁宗大力提倡道学的纲常节孝，用以维护元朝的封建统治。
元仁宗巡幸漳河的时候，正好赶上暴风雪。一个老农捧上了一碗粥，近侍都不想让皇帝喝。元仁宗说：“当年汉光武帝落魄时也喝过粥啊。大丈夫不经受艰难，怎知稼穑之苦呢？”于是，他命人把粥端来喝了。喝罢粥，元仁宗赏赐老农一匹绫，感谢他通过献粥让自己受到启发和教益。元仁宗到邯郸后，下旨给全国的县令说：“百姓生活很苦，而地方上的士兵竟多行不法，地方官吏也常常欺凌百姓，巧立名目滥收杂税，一定要纠察。”他还命令王傅到全国各地巡查，了解政策的贯彻情况，让百姓得到了实惠。
元朝历代皇帝中，元仁宗是较有作为的。
元仁宗即位后，答己仍然是皇太后。
早在元武宗在世时，答己就已经开始收纳男宠并插手朝政了。元武宗死后，她抓紧元仁宗尚未即位的间隙，下令提拔男宠铁木迭儿为右丞相，并且要求元仁宗对铁木迭儿言听计从。第二年，答己又降下懿旨，准备提升铁木迭儿为太师，名将张弘范之子张珪坚决抵制这个荒唐的任命。元仁宗对铁木迭儿非常不满，接纳了张珪的意见。
答己得知后勃然大怒，竟趁元仁宗出巡之机传旨让张珪入宫，让亲信将张珪打得奄奄一息。元仁宗回京后，要捉拿铁木迭儿问罪，铁木迭儿竟逃入答己的寝宫，元仁宗不敢搜母亲的寝宫，只得作罢。
延祐二年（1315年）十一月，元仁宗册封元武宗长子和世为周王，令其出镇云南。
老奸巨猾的铁木迭儿秉承答己之意，立即主动向元仁宗上奏折，请元仁宗不要顾忌与元武宗“兄终弟及，叔侄相继”的约定，尽快册立自己的儿子硕德八剌为皇太子。元仁宗接到这份奏折后，心中大喜。
延祐三年（1316年）十二月，硕德八剌被册立为皇太子。为防日后有人重提元武宗的旧话，元仁宗还特意从羽林军中调出一万人给皇太子，并让皇太子参与军政大事。
皇太子人选确定四年后，元仁宗病逝，享年36岁。
按规定，要等到三月皇太子才能正式称帝。在这段间隙里，朝政由太皇太后答己执掌。答己利用这个机会，大规模铲除异己，提拔宠臣。元仁宗死了才几天，她便将自己宠爱的奸夫铁木迭儿任命为中书右丞相，又将曾经弹劾铁木迭儿的中书右丞相萧拜住、御史中丞杨朵儿只、上都留守贺胜强行处死。
硕德八剌随后登基，史称元英宗。元英宗是答剌麻八剌家的第三帝。
元英宗即位后，他任命自己的亲信拜住为中书左丞相，与铁木迭儿分庭抗礼，不肯受祖母答己的控制。
不久，有人告发说：“太皇太后重要党羽岭北行省平章政事阿散、中书平章政事黑驴、御史大夫脱忒哈、徽政使失列门等搞阴谋，要废掉皇帝，另立新君。”
元英宗立即下令将这些人抓了起来。审案前，拜住就案情向元英宗讨主意时，元英宗问：“若是审到最后，他们把太皇太后扯进案子里来，那该怎么办？”于是，为了保护太皇太后，元英宗不由分说就把这些人斩首了。
答己没料到自己一手扶立的皇帝竟如此强硬，后悔道：“我怎么会有这样一个孙子！”眼看着自己的亲信一个个死在自己一力保举的孙子手里，尤其是被杀的还有自己的新宠徽政使失列门，答己终于不堪打击，病倒在床，老奸夫铁木迭儿也吓出病来。
至治二年（1322年）八月，铁木迭儿死了。没过多久，郁郁寡欢的答己也在这年九月去世。
这时，元英宗立即开始大刀阔斧地推行新政，严重地触犯了蒙古、色目人的特权。
元英宗有三位皇后，长后速哥八剌最为聪慧，元英宗的得力助手拜住就是因为得到她的大力推荐才担任丞相的。见元英宗年轻气盛，急于推行新政，速哥八剌非常担忧。她常常穿戴整齐地去迎接元英宗下朝，利用一切机会向元英宗进谏，希望他不要操之过急，要多栽培一些亲信之后再稳重行事。
元英宗崇佛，下诏令各郡建八思巴殿，规模超过了孔庙。他在上都建了一座金塔贮藏佛的舍利子，还下诏在各地修建佛寺。一天，元英宗问拜住：“可否用佛教治天下？”拜住回答说：“清净寂灭只可自治，若治天下而不讲仁义，则纲常必然混乱。”于是，元英宗不仅崇佛，还重用儒生，起用名将张弘范之子张珪为中书平章政事辅政。
铁木迭儿病死后，拜住于十月升任右丞相，朝中不再设左丞相，由拜住独理朝政。
铁木迭儿死后，拜住处置铁木迭儿父子及其义子铁失等贪赃不法之事，将铁木迭儿之子八思吉思处死，而特赦了铁失。
次年五月，监察御史盖继元等又检举铁木迭儿“奸险贪污”，元英宗下令毁了铁木迭儿及其父、祖之碑，追夺官爵及封赠制书。
元英宗一面推行新政，一面大规模诛杀答己与铁木迭儿的余党，引起了他们的恐慌。不久，反对新政的人和不甘心坐以待毙的铁木迭儿余党串通起来。铁木迭儿的义子铁失、知枢密院事也先帖木儿、大司农失秃儿、前平章政事赤斤铁木儿、前云南行省平章政事完泽、治书侍御史镇南、宣徽使所南等联合几位蒙古宗王密谋拥立新帝，他们选中的新帝是晋王也孙铁木儿，即元成宗铁穆耳长兄甘麻剌的长子。
至治三年（1323年）夏天，元英宗决定离开上都返回大都。乱党见有机可乘，决定在途中下手，并在元英宗起程前派人向晋王也孙铁木儿报信，通知他准备称帝。
八月五日这天，元英宗由上都起程南下。当天晚上，浩浩荡荡的队伍在南坡店（在今内蒙古正蓝旗东北，距元上都二十里）驻扎。
当天夜里，叛党迫不及待地动手了。元英宗和拜住双双毙命，这场宫廷政变被称为“南坡之变”。
上面这三位皇帝都出于忽必烈太子真金的次子家，前两个是兄弟，是答剌麻八剌的儿子，最后一个是答剌麻八剌的孙子。
（二）一家二帝
忽必烈太子真金的长子甘麻剌被封为晋王，镇守北方边疆。甘麻剌死后，长子也孙铁木儿袭封晋王，仍镇守漠北。铁失发动政变后，立他为帝，史称泰定帝。
泰定帝是甘麻剌家的第一帝。
为了洗脱自己暗中参与政变的嫌疑，泰定帝即位一个月后就开始大清洗，不到三个月就将曾经拥立他并参与政变的大臣全部杀掉，几名参与政变的宗王也被流放边陲。
泰定帝命平章政事张珪、翰林学士忽都鲁都儿迷失、学士吴澄、集贤直学士邓文原等讲《帝范》、《资治通鉴》、《大学衍义》、《贞观政要》等书，以示学习“汉法”。
泰定元年（1324年）立皇子阿速吉八为太子，并敕中书省臣访求名儒作辅佐太子。