元世祖忽必烈是元朝统一中原过程中一位非常伟大的皇帝。他一生宽宏大度，知人善任，信奉儒家的治国之道，采用汉法，设立经纬，陈述纲纪，南下灭宋，统一全国并开始采用年号，定国号为元。在他的统治下，元朝进入了全盛时期。
世祖是睿宗的第四个儿子，叫忽必烈，世祖是他的庙号。他的母亲是庄圣太后怯烈氏。宋宁宗嘉定八年（1215年）八月二十八日，世祖出生。
长大之后，娶弘吉剌氏为王妃。他仁厚、英武、聪明、睿智，对太后非常孝敬，也特别善于安抚臣下，口碑很好。
世祖很有抱负，早在1244年他还是藩脱里时，就想像父辈那样灭金，建功立业。1251年六月，世祖的兄长继承皇位，即宪宗。宪宗见同母兄弟中世祖的年龄最大而且最有才华，因此将大漠以南的汉族地区交由他管理。
当时，邢州有两名答剌罕求见世祖，向他提出建议说：“邢州和吾州是分封的土地。刚受封的时候，有一万多户百姓居住。现在，百姓纷纷逃亡，只剩下五千七百多户了，应该挑选廉洁的官吏前往治理。”
世祖采纳了他们的建议，任命脱兀脱和张耕为邢州安抚使，又任命刘肃为商榷使，前往邢州治理地方政治。此后，邢州逐渐繁荣起来。
1252年，世祖进驻桓州、抚州一带。宪宗任命断事官牙鲁瓦赤和不只儿等人主管国家财政，留驻燕京。他们在燕京审理案件，一天之内杀死了二十八个人，其中有一个是因为偷了马匹。
世祖听说后，责问他们：“但凡处以死刑的人，都应该上奏朝廷后才能够行刑。你们现在一天杀死二十八人，肯定会有无辜的人被你们错杀的。原本只需要打几下以示惩处的，你们打了之后又将他处死，这是什么刑罚呢？”
几句话说得不只儿等人瞠目结舌，哑口无言。
1253年十二月十二日，世祖率大军逼近大理城。大理国君主段氏权力弱小，大权被高祥和高和两兄弟掌握。十二日晚，高祥见大事不好，率领大军逃跑。段氏立即反击，世祖也派大将也占和拔突儿追赶。世祖攻下大理后，任命刘时中为宣抚使，与段氏共同安抚百姓，班师回朝。路上，抓获高祥，将他处死在姚州。
1259年九月初一，亲穆哥派遣使者前来拜见世祖，向世祖汇报了北部局势，带来宪宗驾崩的噩耗，并请世祖起程回北方，稳定局势。
世祖说：“我是奉我哥哥的命令前来南方的，怎么能够还没有建功立业就回去呢？”
拒绝了穆哥的请求。
初三，世祖登上香垆山，从高处俯瞰长江。当天晚上，世祖派遣木鲁花赤、张文廉等人准备船只，准备攻打用大船扼守长江的宋朝军队。初四凌晨，天下着小雨，周围灰蒙蒙一片。所有大将都认为不能渡江，但世祖没有听从他们的建议，下令让将帅升起大旗，分三路进军。
不久，天色转晴。世祖率军与宋军三次交战，杀死并抓获了许多宋军，一直打到长江南岸。世祖下令，士兵不许擅自进入百姓家中，违令者按军法处置。同时，世祖下令释放所有俘虏。几天之后，世祖派遣脱里冲道、李宗杰、訾郊前往鄂城招降，遭到宋朝官兵的反对，如雨一样密集的箭阻住了他们的去路，王冲道掉下马背被宋军生擒，李宗杰、訾郊逃了回来。
不久，世祖率军到达鄂州城下，屯兵练习，准备攻城。初九，包围鄂城。世祖登上鄂城东北的压云亭，观看敌情。他确定贾似道带来的军队并非精锐之后，命令士兵作好攻城准备。十一月，贾似道派遣宋京前往求和，世祖当日率军返回北方，到达燕京。
此时宪宗已去世，脱里赤大量征集民众当兵。世祖见状，责问脱里赤。脱里赤借口说这是宪宗临死前的命令。世祖察觉出异样，下令将他征集的兵民全部释放，兵民因此对他感激不已。
中统元年（1260年）三月初一，世祖率领军队驻扎在燕京近郊，后进入开平。亲脱里合丹、阿只吉率领西路各位诸侯脱里，塔察儿、忽剌忽儿、爪都、也先哥率领东路各位诸侯王赶到开平。各位诸侯王和大臣都劝世祖登基，世祖再三谦让，但最终拗不过各位诸侯王和大臣的请求而答应了。
陕西宣慰使廉希宪建议说：“高丽国王曾经派遣他的世子入朝觐见，由于当时宪宗正率军攻打宋朝，因此扣留了他作为人质以防高丽帮助宋军。如今，听说他的父亲已经去世，如果立世子为国君，送他回国，他一定会感谢我们，倾心归附我国，这就相当于不费一兵一卒得到一个国家。”
世祖采纳了他的建议，让世子回到高丽。
此后，世祖任命、赵璧、董文炳为燕京路宣慰使。
四月初一，世祖设立中书省，任命王文统为平章政事、张文谦为左丞相。此后，又任命八春、廉希宪、商挺为陕西、四川等路的宣抚使，任命赵良弼为参议司事，还任命粘合南合和张启元等人为西京等地宣抚使。
四月初二，世祖下诏，禁止边将擅自掳掠。四月初四，世祖诏告天下，正式登基。五月，忽必烈建元中统，蒙古自此有了年号。