也孙铁木儿即位后，任命也先铁木儿为中书右丞相，倒剌沙为中书平章政事，铁失为知枢密院事。失秃儿等拥立有功的人也分别被授予不同的官职。但也孙铁木儿过河拆桥，将自恃大功在身，肆意妄行的也先铁木儿等人统统杀死。改以旭迈杰为中书右丞相，陕西行中书左丞相秃忽鲁、通政院使纽泽并为御史大夫。随后也孙铁木儿又对铁失余党进行了清洗。
大屠杀完成后，也孙铁木儿接纳了御史台的建议，给铁木迭儿当政时惨遭诬杀的杨朵儿只、萧拜住、贺伯颜、观音保等人平反昭雪，将幸存者召还录用，死者予以赠官存恤。也孙铁木儿虽不如英宗那样积极地推行汉法，但却仍旧起用旧朝儒臣，许多新政的成果如“助役法”等被他继承下来。
也孙铁木儿为了防止自己死后，再出现皇位继承之争，便于公元1324年立5岁的儿子阿速吉八为太子，并采纳中书平章政事秃满迭儿等人的建议，四处访求名儒，教辅太子。
不过，泰定帝却佞信佛教，曾多次令番僧大修佛事，并命各处建造佛寺，铸造金像，所费以亿万计，众僧徒也因此得势，专横跋扈，无所不为，成为社会一大公害。也孙铁木儿虽笃信佛教，认为只要拜佛就可免灾，但公元1328年，老天和他开了个玩笑，这一年，天灾接连发生：扬州路的崇明州、海门县发生海啸；汴梁路黄河决口；延安、晋宁、河南等路出现旱灾；南阳、济宁、济南等八路发生蝗灾；巩昌府通漕县山崩；碉门、凤翔、兴元、成都等地发生地震。也孙铁木儿还痴心不改，在下诏改元为致和的同时，在沿海各地建造浮屠216座，以作镇压海啸之用。
也孙铁木儿对汉人的防范甚严，下令汉人不得私藏兵器，如被发现，立即斩首。为稳固帝位。也孙铁木儿还规定，外地诸王私自入京的，不予接待，如果带着士兵进京，则依法惩处。
也孙铁木儿非常怀恋北方的生活，于是率皇后、太子及丞相倒剌沙等人，向北巡幸上都，不再过问朝政。到达上都后不久，酗酒好色，游猎享乐的也孙铁木儿一病不起，于公元1328年死于上都行宫之中。
天顺帝阿速吉八
(公元1320年一？)
在位时间：公元1328年～公元1328年
曾用年号：天顺
谥号：无
庙号：天顺帝
安葬地：不详
公元1328年，也孙铁木儿死后，身为左丞相的倒剌沙不知出于何种目的，过了一个多月仍不立新君，致使朝野上下一片震动。于是留守大都的燕铁木儿等人借机将元武宗海山的次子图帖睦尔推上皇位。
图帖睦尔宗即位的消息传到上都后，倒剌沙赶紧把也刊、铁木儿的幼子阿速吉八抱上皇帝的宝座，改元天顺，史称天顺帝。
天顺帝即位后，倒剌沙便立即派兵南征，一路攻破居庸关，进占昌平，直逼大都。燕铁木儿急忙率军迎战，将倒剌沙的部队击溃，随后北上包围上都，倒剌沙只得捧着皇帝玉玺出城投降，仅做了一个月皇帝的阿速吉八不知所终。
文宗图贴睦尔
(公元1340年～公元1332年)
在位时间：公元1328年～公元1332年
曾用年号：天历
谥号：圣明元孝皇帝
庙号：文宗
安葬地：不详
公元1328年，也孙铁木儿在上都的行宫中死去，留守大都的佥枢密院事燕铁木儿与西安王阿剌忒纳失里得知消息后，发动政变，将元仁宗的儿子图帖睦尔拥立为帝，而中书左丞相倒剌沙得知消息后，联合蒙古宗室诸王，在上都将也孙铁木儿的儿子阿速吉八扶上帝位，并且率兵南下，攻破居庸关，直逼大都，内战爆发。
图帖睦尔称帝后，先是重赏诸王、大臣，争得广泛支持，然后处死和流放倒剌沙同党，免除了后顾之忧，接着派兵迎击上都军。不久就将进逼大都的上都军击溃，随后北上，包围上都，倒剌沙不得不出城投降，后被处死，天顺帝也不知所终。历时两个多月的两都皇位争夺战以图帖睦尔的胜利告终。
图帖睦尔曾经在父亲海山和叔父爱育黎拔力八达当政期间有过一段美好的童年时光，但叔父死后，图帖睦尔的厄运就随之到来。即位的英宗对堂弟图帖睦尔心怀恐惧，命他到海南去居住。泰定帝上台后，又将图帖睦尔召回京城，封为怀王，但还是对年少气盛的图帖睦尔放心不下，事隔不久，又令他到建康去居住。泰定帝病危的时候，中书左丞相倒剌沙等人为防止他争夺皇位，匆忙将图帖睦尔迁往江陵。但图帖睦尔还是把握住了机会，成为元朝历史上又一个皇帝。
图帖睦尔即位时，为了争取身在漠北、手握重兵的长兄支持，以牵制和威慑上都军队，曾许诺等长兄南返京城，自己立即让位给他。
公元1329年，图帖睦尔还算没有食言，果然将皇位让给长兄和世。和世信以为真，便在和林(今蒙古人民共和国哈尔和林)即位，是为明宗。图帖睦尔随后派燕铁木儿携带皇帝宝玺北上迎接，明宗接到皇帝宝玺后，非常高兴，立即册封图帖睦尔为皇太子，并开始提拔自己的亲信大臣进入各级官署。图帖睦尔和燕铁木儿本来的目的就是想先稳住明宗，然后再寻找机会除掉明宗后，再登基做皇帝，但见到明宗的这些行动后，不免心生恐惧，于是加紧了行动步伐。在他们的阴谋策划下，图帖睦尔从大都出发去接明宗，在王忽察都(今河北张北北部)的相逢酒宴上，图帖睦尔亲自下子，将明宗毒死，随后重新登位。
燕铁木儿在图帖睦尔称帝、退位、复又称帝的阴谋中，立下了汗马功劳，图帖睦尔对此感恩戴德。为表示感谢，图帖睦尔即位后，便任伞他为中书右丞相，加封太平王。公元1330年，图帖睦尔又下令朝中不再设左丞相一职，将中书左丞相伯颜改任知枢密院事，让燕铁木儿独专相权。随后又授予燕铁木儿开府仪同三司、上柱国、太师、太平王、答剌罕、中书右丞相、录军国重事、监修国史等11个头衔，国家的政治、经济、军事、法律等一切重大事务，皆听由燕铁木儿裁决。
图帖睦尔处心积虑的谋划，就是为了登基做皇帝，可他还没在皇帝的宝座上坐满5年，就暴病而亡。公元1340年，图帖睦尔弑兄篡位之罪败露，当朝的元顺帝下诏撤除他的庙主，将皇后也削去后号，太子燕帖古思流放高丽。
明宗和世王束
(公元1300年～公元1329年)
在位时间：公元1329年
曾用年号：至顺
谥号：翼献景孝皇帝
庙号：明宗
安葬地：起辇谷
元明宗和王束本来就不是当皇帝的命，如果事情发展顺利，他本该在叔父元仁宗死后就能当上皇帝，当时，海山兄弟俩之间曾达成协议：兄终弟及、叔侄相承。即在仁宗死后，由海山的长子和世王束继承大统。然而，仁宗即位后，就背弃了当初的协议。公元1316年，元仁宗议立太子，当时的右丞相铁木迭儿建议立仁宗之子硕德八剌为皇太子，而仁宗早就将和兄长海山的约定抛之脑后，于是便顺水推舟，立自己的儿子为太子，将和世竦封为周王，令他到云南去居住。因此，和世王束第一次做皇帝的美梦就这样破灭了。
等到元仁宗的儿子元英宗死后，即位的又是泰定帝，泰定帝死后，上都和大都分别出了一个皇帝，因此还发生了内战。大都这边的皇帝是和世的弟弟图帖睦尔，图帖睦尔处心积虑，为打败上都军，将上都的皇帝弄下台，他不得不答应让位给拥有重兵的哥哥和世。上都的天顺帝被灭后，图帖睦尔没有食言，果然把帝位让给了和世。公元1329年，图帖睦尔遣使劝进，于是和世便在和林之北登基称帝，是为明宗。
明宗即位后，就迫不及待地开始巩固自己的帝位。他首先将自己的心腹大臣分别安插在元代中央三大要害部门，分别负责政务、军队和监察的中书省、枢密院、御史台。随后又将一批亲信任命为全国各主要地区的地方官，这一行动又严重地影响了图帖睦尔在地方上的势力范围。
面对明宗咄咄逼人的姿态，图帖睦尔自知难以直接对抗，于是在表面上做足文章，将明宗稳住：公元1329年，明宗在图帖睦尔的屡次邀请下，率众到达了上都附近的王忽察都，并与图帖睦尔在此会面，于是设宴饮酒，结果被铤而走险的图帖睦尔用毒药害死在宴席上。明宗到最后虽然当上皇帝，但还是尝到当皇帝的滋味，就这样糊里糊涂地送了命。
宁宗懿瞵质班
(公元1326年～公元1332年)
在位时间：公元1332年
曾用年号：至顺
谥号：冲圣嗣孝皇帝
庙号：宁宗
安葬地：起辇谷
元文宗图帖睦尔临死之际，为了赎回自己弑兄夺位的罪行，诏令在他死后，立他兄长和世的儿子为帝。
但他的遗言还是被把持朝政的燕铁木儿所篡改。文宗死后，燕铁木儿为继续专权，就请求皇后卜答失里立她的儿子古剌答纳为帝，卜答失里拒绝了。但由于当时图帖睦尔哥哥明宗的长子妥瞵帖睦尔远在广西静江，卜答失里只得于公元1332年十月立她所喜爱的次子，年仅7岁的懿瞵质班为帝，是为宁宗。
然而，宁宗似乎没有当皇帝的福分，同年十二月，在位仅43天的宁宗便匆匆离开了人世。
惠宗妥欢贴睦尔
(公元1320年～公元1370年)
在位时间：公元1333年～公元1368年
曾用年号：至顺、元统、(后)至元、至正
谥号：顺帝
庙号：惠宗
安葬地：不详
元明宗的长子妥欢贴睦尔出生后不久，母亲就因病去世，9岁时，父亲元明宗又被叔父图帖睦尔毒死：妥欢贴睦尔也被叔父图帖睦尔以其不是明宗亲生儿子为借口，被流放到高丽的一个海岛上。一年后，又移居广西静江(今广西桂林)。
到了晚年的图帖睦尔对弑兄夺位一事深感后悔，在临终前嘱咐，要将皇位传给明宗之子：图帖睦尔死后，控制了朝中大权的皇后卜答失里和权臣燕铁木儿经过密谋，决定拥立明宗年仅7岁的二儿子懿瞵质班，但这个小皇帝只做了43天使一命呜呼，皇位由谁继承又成了朝中讨论的重要问题。皇后卜答里失还是没有违背丈夫的遗诏，拒绝了燕铁木儿立卜答失里自己的儿子燕铁古思为帝的怂恿，主张拥立妥欢贴睦尔，并遣使去桂林将妥欢贴睦尔接回京城，但妥欢贴睦尔囚受到燕铁木儿的暗中阻挠，迟迟不能登上皇位。直到燕铁木儿在几个月后病死，妥欢贴睦尔才在卜答失里和大臣们的拥戴下，于公元1333年夏即位，是为元顺帝，并将太后卜答失里的儿子燕铁古思立为太子。
即位后的妥欢贴睦尔根本不过问国事，整日与后宫嫔妃玩乐，将朝中大权交给了伯颜和燕铁木儿两大家族。
伯颜掌权后，飞扬跋扈，无所顾忌，但令他难受的是，因自己的先祖是蒙哥家中的奴隶，按照蒙古传统，伯颜一家应该世代尊蒙哥后裔为使长，面对受封为郯王的蒙哥后裔彻彻秃，伯颜觉得这是自家的奇耻大辱，便在进谗未果的情况下，擅自将彻彻秃处死。妥欢贴睦尔知道后非常愤怒，对伯颜日益不满，于是有了除去伯颜之心。
公元1340年春天，妥欢贴睦尔借伯颜出游打猎之机，与心腹、伯颜侄子脱脱及阿鲁、世杰班等人商量，驱逐伯颜，贬为河南行省左丞相，伯颜在途中郁郁而终。随后，妥欢贴睦尔立即追究父亲被毒死一案，下令撤除文宗庙主，将卜答失里削去后号，贬居东安州(今河北安次县)，太子燕铁古思流放高丽，并在中途将其杀死。
铲除伯颜后，妥欢贴睦尔开始亲政，任命脱脱为中书右丞相，并于公元1341年任用脱脱进行改革，废除伯颜旧政，重振祖宗大业，恢复元朝盛世，史称“更化”。妥欢贴睦尔恢复了中断6年的科举取士制度，同时大兴国子监，并派人到曲阜祭祀孔庙，还下诏召集汉人文士编修辽、金、宋三史。
妥欢贴睦尔将大权都交给脱脱，自己躲在后宫恣意享乐、挥霍无度，又对贵族官僚大肆赏赐，结果造成国库入不敷出。这时，因黄河连年发生水患。脱脱提出“变钞”和“开河”的建议，结果“变钞”和“开河”成为元末农民起义的导火线。公元1351年，韩山童、刘福通发动起义，揭开了轰轰烈烈的元末农民大起义的序幕。
这时，妥欢贴睦尔的朝廷发生宫廷政变，妥欢贴睦尔的二皇后奇氏和皇太子爱猷识里达腊密谋，准备逼迫妥欢贴睦尔退位，爱猷识里达腊自己即位称帝。在爱猷识里达腊的人咄咄逼人的阴谋面前，妥欢贴睦尔并没有什么办法，靠步步退让，方才保住了皇帝的宝座。
就在元朝君臣互相倾轧、混战的同时，朱元璋在南方迅速崛起，并在消灭剪除群雄后，决定派兵北伐，灭亡元朝。但此时的元朝还是无心抵抗朱元璋的北伐，而是专注于内部宫廷斗争，致使朱元璋不断扩大自己的势力和地盘，并于公元1368年初在南京称帝，建国号为明。同年，朱元璋命徐达统帅明军北伐元朝，并在当年秋天进逼大都，妥欢贴睦尔与后妃、太子和一些大臣逃出大都，经居庸关，奔向上都。随后，徐达率军攻入大都，元朝灭亡。公元1370年春，做了36年皇帝的妥欢贴睦尔因痢疾死。