大蒙古国时期，汗位的继承由贵族大会忽里勒台决定，这是蒙古游牧社会条件下的世选制。这一制度“在长期的历史岁月中，它自身不断的发生演变。到成吉思汗帝国时期，只有大汗的直系后代——黄金家族的成员，才享有继承汗位的资格。另一方面，公选因素的遗留，表现为成吉思汗虽然能自由地指定某一个儿子为继承人，但这位继承人仍不能直接继承汗位，他必须经由全帝国诸王贵族共同参加的忽里勒台大会的推举，才能认为是蒙古大汗，获得对大蒙古国的统治权。前汗指定和大会推举的双重程序，表明草原帝国世袭制度发展的不成熟性”①。
忽必烈即位后，为了适应当时的社会条件和维持政权的稳定，在诸汉臣的影响下，在改定官制的同时，也着手进行皇位继承制度的改革。最早向忽必烈提出这一建议的是任同知平阳路转运司事的汉人张雄飞。至元二年，忽必烈召见他，问以方今所急，他以建储对他说：“太子天下本，愿早定以系人心。间阎小人有升斗之储尚知付托，天下至大，社稷至重，不早建储，非至计也。向使先帝知此，陛下能有今日乎？”他的话深深打动了忽必烈，正卧于榻上的忽必烈“矍然起，称善者久之”②。这时，忽必烈已开始考虑如何以中原王朝立太子为继承人的制度改变忽里勒台制的选汗旧制了。但这是一个极为敏感的问题，忽必烈不敢轻率从事。至元五年，卫辉路总管陈祐再上《三本书》，提出“太子国本，建立之计宜早”，并为改制制造舆论称：“陛下岂欲变易旧章，作为新制，以快天下耳目之观听哉？诚以时移事变，理事当然，不得不尔，期于宗社之安而已矣。”同时再三强调立储问题的紧迫性，指出“语曰：虽有智慧，不如乘势，虽有鎡基，不如待时，今年谷屡登，四海晏然，此其时矣。亿兆戴德，侯王向化，此其势矣。诚万世一时也。天与不受，则违天意；民望不副，则失人心。失民心则可忧，违天意则可惧。此安危之机，不可不察也。伏惟陛下上承天意，下顺民心，体三代宏远之规，法春秋嫡长之义，内亲九族，外协万邦，建皇储于春宫，隆帝业于圣代，俾人监国事，出抚戎政，绝觊觎之心，一中外之望，则民心不摇，邦本自固矣”③。
大蒙古国汗位继承的前车之鉴，儒臣的反复论列，政治体制的逐渐转变，以及由此带来的宗亲诸王在元代政治生活中地位的下降、作用的削弱，为忽必烈对皇位继承制度的改革提供了条件。继建元、建国号和一系列汉法的实施之后，忽必烈按中原王朝建储的成规，立皇子真金为太子，正式确立了嫡传世袭制。自大蒙古国建立以来，首次按中原王朝的立储程序确立了皇位继承人。至元“十年春，中书右丞伯颜持节奉玉册立燕王真金为皇太子”④。册文称：“咨尔皇太子真金，仰惟太祖圣武皇帝遗训，嫡子中有克嗣服继统者，预选定之。是用立太宗英文皇帝以绍隆丕构。自时厥后，不为显立冢嫡，遂起争端。朕（上遵）祖宗宏远之规，下协昆弟佥同之义，乃从燕邸，即立尔为皇太子，积有日矣。比者儒臣敷奏，国家定立储嗣，宜有册命，此典礼也。今遣摄太尉、左丞相伯颜持节授尔玉册金宝。於戏！圣武燕谋，尔其承奉，昆弟宗亲，尔其和协。使仁孝显于躬行，抑可谓不负所托矣。尚其戒哉，勿替朕命。”⑤
不久，又发布了《立后建储诏》，称“盖自古帝王之有天下也。莫不立后以正家，建储以定国”，“比者朝臣恳奏，册室之礼宜即举行。已于今年三月十三日授皇后以玉册宝章；授皇太子以玉册金宝，从典礼也”⑥。
立后建储的目的、典礼仪式等都从汉制，授册、宝等为太子地位的巩固提供了保障。为使太子继承和学习历代帝王的统治经验，使国家长治久安，又为其置宫师府，聘请耆德硕儒为师。
太子真金，母为忽必烈大皇后昭睿顺圣皇后察必，弘吉剌氏，在世祖即位和至元年间政事处理上对忽必烈多所襄助。真金少从姚枢、窦默学《孝经》。中统三年封燕王，守中书令。先后以汉儒王恂、许衡等为师。立为太子后，世祖为立宫师府，置官属三十八人。他们讲述正道经书，并介绍辽、金帝王行事要略。为之“区别善恶而论著得失，深切世用”⑦。在汉儒的教导和影响下，真金自幼就接受了儒家学说，并主动吸取历代封建统治者的治国经验，立志效法他们修身治国的作为。他优礼儒臣，深得汉儒的倾心。而对阿合马、卢世荣等言利敛财的行为颇为不满。
李埴之乱后，忽必烈对汉宫汉将心存芥蒂，用之已不如在藩邸和即位之初。蒙古大汗对宗亲的赏赐耗费巨大，平定诸王之乱，又使军事费用增加，忽必烈急需理财富国，阿合马、卢世荣等以言利进。儒臣渐被疏远。于是在忽必烈与真金父子身边分别聚集了一批政治上互相对立的派别。他们的争斗必然影响皇帝与太子的关系。两派各以皇帝、太子为后盾，展开了激烈争夺。在真金的支持下，儒臣们不断弹劾阿合马、卢世荣等，二人先后被杀。儒臣们似乎取得了一些胜利，但不久发生的禅位风波却给了阿合马余党一次报复和卷土重来的机会。至元二十二年（1285），行台御史尚文上封事，提出忽必烈年事已高，应禅位于太子，太子知道后很紧张，中台秘其章不发。此事被阿合马余党答即古阿散侦知。
以大索天下埋没钱粮为借口，拘封御史台案卷。答即古向忽必烈告发此事，忽必烈命宗正薛彻干取其章。尚文与御史大夫谋议说：“是欲上危太子，下陷大臣，流毒天下之民，其谋至奸也。且答即古乃阿合马余党，赃罪狼藉，宜先发以夺其谋。”⑧御史大夫与丞相向忽必烈揭发答即古阿散受贿，与其党皆被处死。皇帝、太子间的一场大案总算被掩盖了，但受这场风波的惊扰，太子真金忧悸而死。这一事件严重地干扰了元朝嫡长子继承制的贯彻执行，并导致了以后元朝在皇位继承上的数次危机。
真金死后，忽必烈数年不立继承人。直到临死的前一年（至元三十年，1293），才接受玉昔帖木儿的意见，选定真金的第三子铁穆耳为皇太子⑨。
忽必烈在授太子玉册的诏书中，小心翼翼地避开了封建王朝嫡长子继承制与忽里勒台传统观念的矛盾，没有正面否定忽里勒台选汗制度，而是把预立继承人说成是成吉思汗的遗训和遗制，力图在不触动传统观念的情况下进行改革，这就使嫡长子继承制的确立缺少稳固的基础和明确的效力。真金死后，忽必烈政治上的保守倾向有所发展，在立储问题上也就缺少了原有的坚定。因而，当他选立铁穆耳时，只遣领太史院事阿鲁浑萨理前往漠北将皇太子宝授与铁穆耳，并没有像立真金那样发布诏书和授与玉册。
甚至皇孙本人和他的母亲事前对此竟也一无所知。这第二次建储如此草率，影响力自然有限；而忽必烈病重期间，竟也没有召皇储回京。以至忽必烈死，铁穆耳还在漠北；忽必烈本人的游疑动摇，再加上蒙古社会传统观念和旧制的影响，给成宗的即位带来了若干不利。忽必烈一度进行了的皇位继承制的改革，又退回到了它的出发点。成宗之立，仍然未能绕开忽里勒台，也仍然未能避免与诸王的争夺。赖有一二大臣以遣诏为依据奋争，才没有酿成以往那样互相残杀的悲剧。
元皮胄至元三十一年（1294）正月，忽必烈死。时伯颜刚被从大同召回，以其个人的威望，稳住了朝中百官。汉儒徐毅上书请迎皇孙⑩。皇孙母真金哈敦弘吉剌氏阔阔真遣福建行省平章政事萨里以书至军中召皇孙，命斡林、集贤、礼官备礼册命，召诸王大臣会议上都。
尽管有忽必烈所授的皇太子宝，忽里勒台推举的形式还是能废除。而且，忽必烈指定的继承人仍然要面对竞争者的挑战。真金的长子甘麻剌意欲改变忽必烈的遗命，他在诸王中也不乏支持者。二人在帝位问题上发生了争执，铁穆耳并不能因有皇太子宝就可以顺利即位。真金哈敦弘吉剌氏阔阔真倾向于铁穆耳，提出了一个有利于铁穆耳的建议，让二人分别讲述必里克。她说：“薛禅合罕（即忽必烈）曾经吩咐，让那精通成吉思汗的必里克的人登位。现在就让你们每人来讲他的必里克，让在场的达官贵人们看看，谁更为精通必里克。”铁穆耳极有口才，是一个口才极佳的讲述者，他以美妙的声音很好地讲述了必里克。甘麻剌患有轻微的口吃，也没有完善地掌握辞令，无法与之争辩。丞相伯颜与御史大夫玉昔帖木儿也利用自己的影响和威信执行了忽必烈生前的安排。四月，“宗室诸王毕会上都，定策之际，公（玉昔帖木儿）起谓晋王甘麻剌曰：‘宫车远驾已逾三月，神器不可久虚，宗祧不可乏主。畴昔储闱符玺既有所归，王为宗盟之长，奚俟而弗言？’王（晋王甘麻剌）遽曰：‘皇帝践祚，愿北面事之。’于是宗亲大臣合辞劝进”。伯颜配合玉昔帖木儿共同推戴成宗，他“按剑陈祖宗宝训，述所以立成宗之意。辞色俱厉，诸王股栗，趋殿下拜”。成宗乃得以即位为帝。
注释
①萧功秦《论元代皇位继承问题》，《元史及北方民族史研究集刊》第7期。
②《元史·张雄飞传》。
③陈祐《三本书》，《元文类》卷一四。
④《元史·伯颜传》。
⑤⑥参见《元典章》卷一，《元文类》卷九，《元史·裕宗传》。
⑦《元文类》卷三九。虞集《书王赞善家传后》；《元史·王恂传》。
⑧《元史·尚文传》。
⑨《元文类》卷二三，阎复《太师广平贞献王碑》裁，“三十年。今上皇帝（指元成宗）以皇孙抚军北边，公为辅行，请授裕考所佩储闱旧玺，从之。”
⑩黄缙《金华集》卷二七《徐毅神道碑》载，徐毅上铁穆耳之母弘吉剌氏的奏折中说：“四海不可一日无君。大行皇帝奄弃天下，已五日矣。苟非早定大计，万一或起奸觎，变生不测，实可寒心。皇孙抚军朔漠，先帝既授以皇太子宝，圣意可知。伏愿明谕宗藩大臣，协谋推戴，遣使奉迎，归正大统。”它反映出：尽管忽必烈生前已经作了安排，但不经宗藩大臣会议同意，新皇帝依然无法取得合法资格。而对汉臣来讲，忽必烈生前的安排依然是他们的第一选择。
《元史·玉昔帖木儿传》。
《元文类》卷二四，元明善《丞相淮安忠武王》。