忽必烈受命出征：大理和吐蕃归附
蒙哥大汗即位第二年(1252年)七月,命其弟忽必烈征伐大理.老将兀良哈台速不台元帅之子）总督军事,士人姚枢、刘秉忠等为随行参谋.
云南地区早在唐代就由南昭国（乌蛮族,即今彝族人建立的政权）统治.宋时白蛮族（今白族）取得政权,建立了以大理为都城的大理国.其统治区域包括今云南、贵州、广西西部和四川南部,以及缅甸、泰国、老挝的一些地区.主要民族为彝族和白族,还有摩些（今纳西族）、和泥（今哈尼族）、金齿、白夷（今傣族）和与他们杂居的汉族等.此时,大理国事衰微,有些地区的少数民族正在游离大理国的统治.
同年秋,忽必烈从蒙古挥师南下.翌年夏,忽必烈率军驻屯六盘山；秋季,部队通过临洮（今甘肃临洮）,取道吐蕃（今四川甘孜藏族自治州地区）,到达忒剌（今四川松潘）.然后,兵分三路向大理进军.兀良哈台率军由西路晏当（今云南丽江北部）挺进；诸王抄合、也只烈率东路军白蛮境（今西昌、会理境）深入；忽必烈带领中路兵马,经过大雪山,跨越大渡河,穿行2000余里,抵达金沙江北岸.忽必烈军队分别招降了大理以北400余里的摩些等部.冬天,西路军也到此会合,并迅即渡过金沙江.忽必烈派使者前往大理招降.大理国拒绝投降并杀死蒙古使臣.于是,忽必烈与兀良哈台分兵进攻大理.十二月占领大理首府太和城(云南大理府).大理国主段兴智与权臣高祥、高和兄弟弃城逃遁.
忽必烈命姚枢裂帛为旗,写上禁止杀戮的命令,大理居民得以保全性命.他又命姚枢等人搜访大理国图书典籍.此时东路军也已取道吐番到达大理.忽必烈命人追击高祥兄弟,擒斩于姚州（今云南姚安）.
1254年春,忽必烈率军北返,留兀良哈台戎守大理,并继续征服未降伏之诸部；任命刘时中为宣抚使,治理云南地区.忽必烈复经吐蕃,吐蕃降服,将十三部吐蕃交付八思巴统辖,率军回关中驻营.
是年秋,兀良哈台继续向东追击段兴智,进取善阐（今云南昆明）,城陷.段兴智逃到昆泽（今云南宜良）,终于被蒙军擒获.兀良哈台遣送段兴智等首领去见蒙哥大汗.蒙哥施以怀柔,赐金牌,让他们回去继续管理原属各部.段兴智回部后,献出地图,并统率本族军队.亲自为先锋,引导兀良哈台去征服继续抵抗的各部.蒙古军经过两年的激烈征战,至1257年初,相继征服了赤秃哥（今贵州西部）、罗罗斯（今四川凉山彝族自治州地区）和白蛮波丽国（今元江一带）.从此,大理五城的八府四郡之地和大部分乌蛮、白蛮部归附于大蒙古汗国.兀良哈台在云南设置统治机构,管理这一地区的事务(莫久愚、赵英主编《中国通史图鉴》,内蒙古大学出版社,2001年3月版).
忽必烈通过武力征服和统一了大理各部,后又设置了郡县制度,在大理屯田,推广中原地区较为先进的生产技术,同时传播科学与文化,使云南地区的经济一时得以快速发展.大理之归附,其历史意义更为深远,为中国多民族国家的形成和发展产生了重大作用.
