元中统二年（1261年），元世祖忽必烈封嫡长子真金为燕王，并授予他中书省的管理权。到了中统四年（1263年）五月，燕王真金进一步升任中书令，并兼任枢密院事务。至元十年（1273年）二月，元世祖依照汉族的儒家原则，依据嫡长子继承制，将真金立为皇太子，宣布他为继承人。 真金自幼便熟读儒家经典，学识渊博，尤其对于儒家仁政思想的理解尤为深刻。他尊重汉臣，关心民众疾苦，致力于理解并减轻百姓的困苦，这一切无不显示出他对民众的深厚关怀。若真金能够顺利继位，成为下一代的皇帝，毫无疑问，他会成为一位仁德爱民的好皇帝。元世祖虽然欣赏真金的仁爱之道，但对于那些得不到皇太子青睐的理财诸臣，却始终怀有不满。父子间因为治国理念的不同，日益疏远和对立，矛盾愈加加深。

至元二十二年（1285年），有御史上奏建议元世祖将皇位禅让给皇太子，理由是为了让元世祖能够安享晚年（或许这其中有理财派诸臣的阴谋之计），皇太子真金为了避免误会，命令御史台的都事尚文将此奏章隐藏。然而，奏章最终被元世祖知晓，勃然大怒的他命令大宗正寺处理此事，矛头直指皇太子。这场风波在右丞相安童等人的调解下勉强得以平息，但父子之间的隔阂却已经难以化解。真金因为忧虑和郁结心头的苦闷，最终在至元二十二年（1285年）十二月初十去世。皇太子一命呜呼后，元世祖深感懊悔，追尊真金为明孝太子。 明孝太子共有三个儿子，皆为其嫡妻弘吉剌氏所生，其中元世祖最宠爱的是第三个孙子——铁穆耳。至元二十九年（1292年），元世祖将明孝太子的嫡长子甘麻剌封为晋王，派往漠北出镇，而嫡次子答剌麻八剌则被送到中原的怀州（今河南沁阳）定居。答剌麻八剌天生聋哑，显然与皇位无缘。最终，只有嫡三子铁穆耳留在大都，陪伴元世祖身边，这一安排表明，铁穆耳已然成为元世祖心目中理想的继承人。

至元三十年（1293年）六月，铁穆耳按元世祖的命令，前往故都哈剌和林（今蒙古额尔德尼召）出镇。同时，元世祖将明孝太子曾持有的皇太子宝交给铁穆耳，这一举动进一步确认了铁穆耳作为继承人的地位。 至元三十一年（1294年）正月二十二日，元世祖忽必烈在大都驾崩，消息传来，皇孙甘麻剌与铁穆耳急忙返回上都，召集宗室各王，商议皇位的归属问题。在兄弟俩的生母、明孝太子妃弘吉剌氏的提议下，决定通过背诵祖宗圣训的方式来决定继位之人。甘麻剌口齿稍显迟钝，而铁穆耳则口齿伶俐，反应灵敏。在这场背诵中，甘麻剌显然不敌铁穆耳，最终败下阵来，错失了继位的机会。铁穆耳凭借流利的圣训背诵及已经持有的皇太子宝和新得的传国玺，在上都大安阁举行了登基仪式，成为元朝第二任皇帝——元成宗完泽笃汗。

铁穆耳即位后，追尊元世祖忽必烈为圣德神功文武皇帝，并尊其汗号为薛禅汗；同时，他也追尊父亲明孝太子为文惠明孝皇帝，庙号为裕宗。元裕宗之后，三个儿子也分别继承了帝位，或被子孙追尊为皇帝。嫡长子甘麻剌，日后由其子泰定帝和孙铁木儿追尊为元显宗；嫡次子答剌麻八剌，日后由其子元武宗海山追尊为元顺宗；嫡三子即元成宗铁穆耳。由此可见，元武宗以后的元朝历代皇帝，实际上都出自元裕宗真金的后代，包括北元和鞑靼察哈尔部的诸汗。