忽必烈生于1215年9月23日，是成吉思汗铁木真之孙，拖雷的第四子。忽必烈生活于蒙古帝国的黄金时代。他出生之时，蒙古人开始开疆扩土；他长成之时，蒙古大军已经把疆域远远地扩张到了北方和西方。在这段蒙古史上最辉煌的时期里，忽必烈和他的祖父成吉思汗无疑是两个最显赫的蒙古人。在13世纪最初的几十年间，他们经过不断的蚕食，建立了世界历史上最庞大的帝国。其疆域北部从朝鲜半岛一直延伸到俄罗斯西部；南部从缅甸一直到达伊拉克。他们的军队曾一路打到今天的波兰和匈牙利。在此过程中，他们消灭了当时世界上最强大的王朝，包括统治中东和波斯的阿巴斯王朝、金朝和南宋王朝、中亚的花剌子模等。在几十年间，蒙古人统治了欧亚大部分地区，并对其他地区形成威胁之势。

忽必烈从青年时代就已结识中原文士，熟悉中原汉地的情况，并热心于学习汉文化。1251年，长兄蒙哥即大汗位，忽必烈以皇弟之亲，受任治理漠南汉地军国大事。忽必烈依靠一批汉人儒生幕僚的帮助，几年内，在中原若干地区内建立起统治秩序，并搜罗和培养了一批治国人才。1253年，忽必烈受京兆（今陕西西安）封地，他在这里兴立屯田，兴复吏治，恢复农业，建立学校，进一步取得北方汉族地主阶级对他的拥护，为元王朝的建立提供了社会基础。在以后十年间，继续聚集流落的儒生和地方军阀的门客，在他周围组成一个幕僚集团。同时，忽必烈还奉蒙哥之命，领兵发动了灭亡大理国和侵掠南宋的两次战争。

1251年至1260年，蒙哥时代的蒙古国的领域达到极致。在各地蒙军都取得胜利时，蒙哥本人却在南侵四川的时候死于钓鱼城下，改变了整个蒙古国的命运。蒙哥意外地死于壮年，谁成为他的继承人，成了一个问题。蒙古国各派系的势力开始涌动，一场内战在所难免。按照蒙古习惯和法律，蒙哥的幼弟阿里不哥应是首选。从蒙哥远征南宋让阿里不哥留守主持朝政来看，蒙哥本人也有这种倾向，但蒙哥本人并未作出明确指示，这给了忽必烈争夺汗位的借口。