虽然对八百媳妇国的征讨最终以虎头蛇尾的方式结束了，但是与经略西南的不成功相比，铁穆耳在平定西北叛乱和缓解诸王与朝廷的矛盾方面取得了极大成功，获得了其祖父忽必烈想要而不可得的东西。

西北的战乱根源很长，概括起来讲就是失去了汗位继承权的窝阔台后代发起的，与拖雷取得汗位继承权的后代之间的战争，相当于是一个爷的哥儿几个闹内部矛盾，矛盾的焦点是谁是正统的问题，这事儿放到今天家族人口稍多的家庭，也不好解决，发生在人命不值钱的封建社会，那就看水能打服谁或者看水能熬得过谁。

紧挨着元朝的是窝阔台汗国、钦察汗国（金帐汗国）、察合台汗国，再远点的是伊丽汗国，四大汗国中只有伊丽汗国和元朝廷关系一直保持友好，这是因为其建立者是蒙古第三次西征的统帅旭烈兀，他与元朝统治者同为拖雷后裔。

其他三个汗国与元朝就不那么和睦了，自元朝成立之后己方你来我往打了不少丈，不过再怎么打几个国家大汗是一个爷的事实是无法改变的。

先说窝阔台汗国，其疆域之内是成吉思汗第三子窝阔台的封地，1229年窝阔台继帝位后,将封地赐给其子贵由，1251年蒙哥汗即位后，考虑到窝阔台系诸后王屡与他作难，于是他仗着大汗的权利，将窝阔台汗国分割了好多块，分别封了几个王，打算借此削弱窝阔台系后人的实力，结果到了忽必烈继承大汗为之后（没经过忽里台会议推选，其汗位被认为违法），占领海押立(今伊犁西)的海都，直接起兵造反了。

钦察汗国是成吉思汗的孙子、西征统帅拔都所建，疆域最为辽阔，东起额尔齐斯河，西至今匈牙利、波兰一带，都城萨莱在今俄罗斯阿斯特拉罕以北。由于拔都的大帐使用金顶，因此在欧洲史书中钦察汗国也被称作“金帐汗国”。贵由汗去世后，拔都支持蒙哥夺取大汗位，打击窝阔台、察合台两系势力，但是拔都去世后，其弟弟别儿哥继承了汗位，此人一向野心勃勃，名义上虽然仍是大蒙古国的藩属国，实际上他在国内完全推行的是独立国制度，后来别儿哥便支持海都对元朝作战，为拔都崛起出力不小，后来钦察汗国的大权被宰相脱脱夺取，脱脱为了巩固自己的地位，又请求归附元朝，1302年，钦察汗国又出兵协助元朝攻打察合台后王笃哇、窝阔台后王察八儿。

察合台汗国是成吉思汗次子察合台的封地，初领有西辽旧地，包括天山南北路及今阿姆河、锡尔河之间的地区，建都阿力麻里(今新疆霍城县还有阿力麻里城遗址)。察合台汗国大汗八剌去世后，国内也发生了大动乱，最后八刺次子笃哇在海都的帮助下继承了大汗位，投桃报李，笃哇在稳固政权之后，积极参加海都发起的对元朝的战争。

这么一看大家就明白了吧，大元朝北部持续了许多年的战争，其实质还是汗位归属的争夺战。

战争由海都发起，察合台汗国、钦察汗国参与，都有一个共同的目标大元朝，因为他们都觉得大元朝的宗主国地位得来的不正当。

1301年，笃哇、海都联军越过金山，进攻大元朝的铁坚古山（在今蒙古国西部巴彦乌列盖省阿尔泰山之小山），在此地的元朝守将是铁穆耳的侄子海山和晋王甘麻剌。

本来海都和笃哇约好一起进攻的，但是由于种种原因（史料太少，实在不好杜撰），海都的大军先于笃哇的大军与元朝大军相遇，既然相遇了那就打吧，彼此都熟悉对方的套路，给你留时间集齐人马再开始大乱斗，那是不存在的，除非你我两不相知。

结果一个回合下来海都被元军打败，在败退的过程中遇到了前来汇合的笃哇大军，哥儿俩一合计，大元朝不讲武德，于是合兵一处，摆开阵势，等元军到来，继续开战，双方在蒙古大草原上你来我往，杀得难解难分，从中午战到晚上，结果互有胜负。

史书记载只用了两句：“海都兵越金山而南,止于铁坚古山,因高以自保。牀兀儿急引兵败之”。话虽短，但从造成的结果不难看出此战的惨烈程度，因为此战结束之后，四位统帅人物一下子挂了三人，战争发起人海都重伤不治死在了返回途中；笃哇中了暗箭，伤势很重，直接瘫痪了，国政由其子怯伯负责，于1306年也去世了；大元朝这边晋王甘麻刺1302年病逝，虽然史书对他的死只说是有病，想来应该也是在这场大战中负了重伤。

眼看着战争打到这个份上，也没有看到赢的希望，掌握了钦察汗国的脱脱汗直接倒戈投降了元朝。

海都死后，笃哇扶持察八儿继承了海都汗位，大德六年(1302年)，钦察汗国脱脱汗和白帐汗伯颜汗出兵2万，与海山带领的大元朝军队联合进攻笃哇和察八儿。在大元朝强有力的军事打击下，笃哇暗中向元朝驻守在哈剌和林边境的安西王阿难答派出使臣，表达了向元成宗铁穆耳臣服的意思，请求双发罢兵言和。

铁穆耳一听，当即表示同意，毕竟他们之间的战争不属于外部敌人，而是属于严重内耗，史书记载曰：“自伤祖宗之业”，这话得到大蒙古国诸王一致认同。

大德七年(1303年)秋，笃哇、察八儿派出到大元朝讲和的使团到达大都，大元朝和西北诸王达成和议，内容大体意思是诸王承认大元朝皇帝大蒙古国大汗地位，也承认元朝是宗主国，让元朝在他们的势力范围建立驿站，互相放开边境口岸，自由通商。至此，自从1260年忽必烈与阿里不哥争位以来，元朝西北边境的战火终于基本平息，元朝的宗主地位得到四大汗国的正式承认，大元朝廷形式上统一了之前大蒙古国全境，这对中亚乃至世界来说是一个大事件，从此陆上丝绸之路重开，一直到达了欧洲。