当时，元武宗的两个儿子，周王和世远在漠北，猝未能至。燕帖木儿只得打他弟弟怀王图贴睦尔的主意，因为他离大都很近，人在江陵。
讲起元武宗的两个儿子，还要简单交待一下。元武宗当皇帝后，与弟弟元仁宗讲好是兄终弟及，但又约定说，元仁宗“万岁”后，应该把帝位再转给自己的儿子。元武宗的宠臣三宝奴在武宗活着时曾召集大臣议立武宗长子和世为皇太子，康里脱脱明确表示反对：“皇太弟有定扶宗社大功，居东宫日久，兄弟叔侄相承帝位已经有约，怎么又能忽然变卦呢！”三宝奴问：“今日做哥哥的把储君位让给弟弟坐，日后能保证叔叔会把帝位传给侄子吗？（指元仁宗传给和世）”，康里脱脱回答得也干脆：“我个人认为盟誓不可渝更，但如果有人失信，苍天在上，定有报应！”结果，元仁宗继位后，在母后答己和贼臣铁木迭儿怂恿下，果然做出坏事，把皇太子位授与自己的儿子硕德八剌（日后的元英宗）。他封和世为周王，徙往云南，其实是变相的流放。元仁宗延祐三年（1316年），周王和世一行人走到延安，其手下随臣教化等人皆武宗老臣子，愤愤不平，与时为陕西行省丞相的阿思罕秘密联络，忽然宣布要拥和世回大都争帝位。阿思罕原在朝中做太师，被铁木迭儿排挤到地方，为了报复，他兴兵拥护周王和世。不久，这一伙人窝里反，陕西行省的平章政事塔察儿杀掉阿思罕和教化等人。见势不妙，周王和世只得逃往西北。蒙古宗王察合台人倒是厚道，拥众来附，接纳了这位落难王子。和世本人也识体，他不敢以血统高贵自居，与察合台部等宗王立约，冬居札颜，夏居斡罗斡察山，春天则与从人在野泥一带自耕自食，与当地王爷和诸部落和平相处。由于元仁宗心中有愧，他没有像明成祖朱棣那样一心想致侄子于死地，“十余年间，边境宁谧”。
元仁宗死后，元英宗即位。当时，权臣铁木失儿还未马上下台，他“惦记”上元武宗的二儿子图贴睦尔，把已经远贬琼州的王子又往南迁过海至海南岛边上。泰定帝即位后，他对元武宗的儿子其实很不错，把图贴睦尔迁回建康，封为怀王。不久，又迁至江陵。
燕帖木儿让人密迎怀王于江陵的同时，又密令河南行省平章伯颜挑选精兵，护卫怀王一行前来大都。伯颜虽然只是行省地方官员，胆大能决，孤注一掷，杀掉持心不一的河南行省与自己差不多平级的曲烈等人，在汴梁迎接自江陵而来的怀王，扈从北行。怀王知机，虽然还未坐上帝位，他马上下令任命燕帖木儿知枢密院事，统管军政大务。
燕帖木儿确实有军事天才，在鼓动伯颜迎怀王北来的同时，又派出其弟撒敦率军守住居庸关，其子唐其势屯军古北口。很快，上都诸王协商后统一了意见，一致拥护泰定帝的儿子天顺帝，分道出兵进攻大都。双方正式开打。
9月13日，身在大都的图贴睦尔即位，改元天历，是为元文宗。本来他还推辞，表示说：“我大兄（周王）远在朔漠，我哪敢紊乱帝位的继承顺序呢！”燕帖木儿进劝：“人心向背之机，间不容发。一或失之，悔之无及！”确实，上都诸王及倒剌沙已拥泰定帝之子天顺帝继位，如果怀王不及时称帝，大都一方连“旗号”都没得打。如果这样，正统一方打“反贼”一方，优劣顿判。特别好玩的是，双方乱哄哄大打出手之余，元文宗下诏加封关羽为“显灵义勇武安英济王”，临时抱关老爷大脚，可能也是病急乱投医，希望关爷冥冥之中保佑自己。甭说，这招儿还真“管用”，关爷确实“保佑”元文宗一方取胜。
燕帖木儿一方在战争开始之初连连失利，居庸关、紫荆关相继为上都诸王军队攻破，最终逼得燕帖木儿本人亲自出战。这位爷一个顶一万，他先后打败泰定帝的侄子梁王王禅，在通州打败了从辽东赶来的营王也先贴木儿（蒙元叫这名字的很多），又在枣林一役击溃从河南过来的阳翟王太平。即便如此，上都诸王仍旧很齐心协力，晋宁（山西临汾）、河中（山西永济）、武关等地相继为上都一系诸王攻取，而且云南、四川、陕西等行省仍旧效忠上都的天顺帝。
这期间，已被封为太平王、中书右丞相的燕帖木儿越战越勇，身先士卒，极大鼓舞了大都一方的士气。元文宗不放心，想亲自出城督战。燕帖木儿单骑见帝，劝说道：“陛下出，民心必惊，凡平灭贼寇事请陛下一任于臣，望您马上还宫，以安百姓！”于是，燕帖木儿奋起神勇，在战斗中跃马持枪，杀数十人，大都军也“斩首数千级，降者万余人”。
元文宗担心这位大臣有个好歹，派人送御酒赏赐，并劝告：“丞相每战皆亲临矢石，万一有闪失，国家怎么办！此后只可凭高督战，不必亲自冲锋陷阵。”
燕帖木儿此时一腔忠勇，表示：“臣以身先之，为诸将做榜样。如有敢迟疑者军法从事。如果派任务给诸将执行，万一军溃，悔之何及！”