伯颜，是巴邻氏的人。他曾祖父失儿古额秃，是巴邻部的首领，带着两个儿子阿剌黑和纳牙阿投靠了太祖，被封为巴邻部左千户。纳牙阿后来当上了太祖的中军万户，这事儿有记载呢。阿剌黑，是伯颜的爷爷，继承了他父亲的职位，还兼任断事官，跟着太祖去西域打仗，攻下了忽毡城，然后忽毡城就成了他们的食邑。阿剌黑的儿子晓古台继承了千户的职位，跟着宗王旭烈兀去西域。晓古台就是伯颜的父亲。
元朝刚建立的时候，旭烈兀派伯颜去朝廷奏事，世祖觉得他长得好看，说话有分量，就说：“这可不是一般大臣啊，让他留在朕身边做事吧！” 还把右丞相安童的妹妹嫁给了他。然后伯颜被任命为光禄大夫、中书左丞相。伯颜为人沉稳，话不多，那些部门上报的特别棘手的事儿，他都能用一两句话就给解决了，大家都服气，说：“这才是真正的宰相啊！”四年后，他被调任中书右丞。七年后，又升迁为同知枢密院事。
十一年，元朝大举伐宋，伯颜和史天泽一起被任命为中书左丞相，负责荆湖行省的事务。一开始，世祖和刘秉忠商量伐宋的事，刘秉忠觉得没合适的元帅，结果见了伯颜之后，就对世祖说：“攻打江南，有人了！” 姚枢也上奏说：“如果要找大将，非安童和伯颜莫属。” 所以，最后伯颜和史天泽就一起被任命了。后来史天泽因为生病，请求让伯颜单独负责，于是伯颜就负责河南等路行中书省，所有将领都听他指挥。秋天七月，伯颜去向皇帝辞行，皇帝说：“当年曹彬不嗜杀就能平定江南，你也要记住我的意思，效仿曹彬啊！”
九月初一，咱们在襄阳集合，兵分三路进攻：唆都带着一万兵马，从东路走，目标枣阳；翟招讨也带着一万兵马，从西路老鸦山方向，目标荆南；我（伯颜）和丞相阿暐，率领大军走中间那条路，沿着汉水去鄂州。先锋武秀遇到了洪水，没船过不去，我说：“咱们都能飞渡长江，还怕这点小水？” 就命令那些身强力壮的士兵，穿着盔甲，带着武器，趟水开路，带领大军全部渡过。
到了盐山，离郢州还有二十里地。宋军十多万人马在汉水边上，万胜堡那里，他们叫它新郢，两岸停着上千艘战船，江面上全是铁索，想拦住我们的船队。只有黄家湾有个小河，穿过鹞子山就能到唐港，然后就能进长江，宋军又在河上修了水坝，建了堡垒，重兵把守。我派李庭、刘国杰两位将军去攻打黄家湾的堡垒，凿开水坝，把船拉出来，从唐港走，然后整队前进。 众将领都建议说：“郢州城是我们的咽喉要道，不拿下它，以后可能会成为麻烦。”我说：“打仗讲究个轻重缓急，攻城是下策。咱们大军出征，难道就为了拿下这一座城吗？” 所以，我们放弃了攻打郢州，从平江堰顺流而下。
我和阿暐殿后，只有不到一百骑兵。到了泉子湖，郢州的将领赵文义、范兴带着两千骑兵来偷袭我们，我们回军反击，赵文义、范兴都被杀了，还斩获了几百人。
十月，大军到了沙洋堡附近。伯颜先派官员杨仁风去招降，对方没理。他又派一个俘虏拿着黄榜檄文进城，去招降守将王虎臣和王大用。结果王虎臣他们杀了那个俘虏，还把黄榜烧了，只有一个叫傅益的裨将带着十七个水兵投降了。伯颜又派吕文焕去招降，还是没成功。于是，伯颜下令水陆大军一起进攻。有个裨将叫李国用，他用巫术招来大风，风很大，伯颜就命令炮手元帅张荣实趁着风势放炮，把城里的房子都烧了，城就被攻破了。万户忙古歹抓住了王虎臣、王大用等人，然后屠城。
大军接着攻打新城，伯颜派万户帖木儿和史弼把在沙洋俘虏的人头摆在新城下，又射出黄榜檄文招降。守将边居谊和吕文焕谈话，走到城下的时候，被流矢射中了右臂，赶紧跑回去了。没过多久，总制黄顺就从城里出来了投降。第二天，副统制任宁也投降了，只有边居谊始终不肯投降。于是伯颜命令总管李庭攻打新城的外堡，外堡被攻破了，蒙古大军像蚂蚁一样涌了上去，内堡也被攻破了，剩下的三千多守军全部战死，边居谊一家老小自焚而死。王虎臣、王大用等人也被处死了。伯颜派万户帖木儿等人去报捷，报告沙洋和新城被攻克的消息。
十一月丙戌日，大军到了复州，安抚使翟贵开城投降。阿术派右丞阿里海涯来问伯颜什么时候渡江，伯颜没回答。第二天，阿里海涯又来问，伯颜还是没回答。阿术亲自来了，问伯颜渡江的计划，伯颜说：“这是大事，皇上把这件事交给我们两个人，怎么能让其他人知道我们的计划呢？”说完，伯颜暗中约定了渡江的时间，然后阿术就离开了。大军到了蔡店。宋朝淮西制置使夏贵等人，用上万艘战船占据了江上的要害地段，都统王达守卫着阳逻堡，京湖宣抚使朱胜孙用游击兵堵住了江流的中段，蒙古大军无法前进。伯颜召集众将商议渡江的事。他派总管刘深和千户马福去观察沙湖的水势，马福建议可以从沙湖的河口绕过沙芜进入长江。伯颜派人去侦察沙芜口，结果发现夏贵也派精兵在那里防守。于是，伯颜下令围攻汉阳军，故意声称要从汉口渡江，夏贵果然调兵来救援。
十二月丙午，大军到了汉口。各位将军从汉口开闸放水，把船开进沦河，先派万户阿剌罕去阳逻城堡侦察，直接前往沙芜，进入长江。
壬子这天，伯颜将军率领上万艘战舰，船连着船，浩浩荡荡地开到了沦河湾。众将领说，沙芜南岸有宋军的战船，可以攻打下来。伯颜说：“我也知道可以拿下，但是担心你们贪小失大。最好是一举渡过长江，取得全部的胜利。”于是，开始进攻阳逻堡。又派人去招降，但他们都不肯投降，那些将士说：“我们受到了宋朝的大恩，誓死效忠，现在正是关键时刻，哪有投降的道理！今天就像赌博一样，孤注一掷，输赢全看这一局了！”伯颜下令众将攻打，打了三天都没拿下。
于是伯颜秘密跟阿暐商量说：“他们以为我们必须拿下这个堡垒才能渡江。这个堡垒防守坚固，攻打它白费力气。你今晚带三千铁骑直奔上游，虚张声势，明天早上渡江，袭击南岸。渡江之后，派人来报信。”于是，伯颜派阿里海涯督促万户张宏范、忽失海涯折的迷失等人，先用步兵和骑兵攻打阳逻堡，宋将夏贵来增援。阿术出其不意，率领万户晏彻儿、忙古歹、史格、贾文备四支军队，逆流而上四十里，在青山矶停泊。
那天晚上，大雪纷飞，远远望见南岸还有露出水面的沙洲，阿暐乘船，率领众将直奔沙洲。史格的军队第一个渡江，被宋将程鹏飞挡住了。总管史塔剌浑随后跟进，活捉了宋将高邦显等人，程鹏飞身中七处刀伤，败逃，我们缴获了上千艘战船，顺利到达南岸。阿术和镇抚何玮等几十人上岸，与宋军对峙，夏贵在江南，无法支援，我军于是架起浮桥，整齐地渡过长江。阿里海牙接着派张荣实、解汝楫等四支军队，船连着船，直接进攻夏贵。夏贵率领几千部下先逃跑了，我军乘胜追击，斩杀俘虏无数，一直追到鄂州东门才停下来。阿暐派人报捷，伯颜非常高兴，立即攻打阳逻堡，攻下后，斩杀了王达。众将领说夏贵是宋军大将，不能让他逃走，请求追击，伯颜说：“阳逻堡的胜利，我想派使者告诉宋朝，现在夏贵跑了，就替我当了使者，不用追了。”
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阿术回到江边，大家开始商量下一步的军事行动，有人建议先攻打蕲州和黄州。阿术说：“如果我们直接进攻下游，万一打败了，就没有退路了。先拿下鄂州和汉阳，虽然会慢上几天，但这是万全之策。”伯颜同意了他的意见。
大军推进到鄂州城下，一把火烧掉了宋军的3000艘战船，大火映红了鄂州城，宋军吓得不轻。于是，伯颜派吕文焕、杨仁风等人去劝降，说：“你们宋朝赖以生存的，就是长江和淮河，现在我们大军渡江，就像走在平地上一样容易，你们为什么不赶紧投降呢？”鄂州知州张晏然、汉阳军知军王仪、德安府知府来兴国，都带着城池投降了；程鹏飞也率领他的军队投降了。伯颜奉命任命宋朝鄂州民兵总制王该为鄂州知州，王仪、来兴国仍然担任原来的职务。把投降的宋军士兵分配到各个将领的队伍里，所有逃亡的百姓也都允许他们回家。伯颜派万户也的哥、忽都歹入朝汇报战况。
伯颜又命令阿剌罕率领黄头军先锋部队去寿昌收缴四十万斛粮食，以解决军队的供给问题。留下阿里海涯等将领和四万兵力驻守鄂州和汉阳。伯颜和阿术率领大军继续东下，任命侍卫亲军都指挥使秃满台为全军的殿后部队。
正月十二年，癸酉日，元朝的阿术将军先到了黄州。黄州的宋朝知州陈奕投降了，元朝丞相伯颜就授权任命陈奕为沿江大都督。然后派陈奕和吕文焕一起写信招降蕲州安抚使管景模，阿术又带着水军到了蕲州城下。伯颜到了蕲州，管景模也投降了，伯颜授权任命他为淮西宣抚使，并留下了一万户的兵力，由带塔儿统领驻守蕲州。
阿术带着水军直奔江州，宋朝的兵部尚书吕师夔、江州知州钱真孙，还有六安军的知军曹明都投降了。伯颜就授权任命吕师夔守江州。吕师夔在庾公楼设宴款待伯颜，还献上了两个宋朝宗室的女子。伯颜很生气地说：“我奉着皇帝的旨意，兴兵讨伐，怎么会因为美色而改变我的决心呢！”然后就把她们赶走了。南康军的知军叶阊也来投降了，殿前都指挥使、安庆府知府范文虎也上书表示愿意投降。
伯颜到了湖口，派千户宁玉去造浮桥过江。结果刮起了大风，伯颜就在山神庙里祈祷，不一会儿风就停了，大军全部渡过了长江。伯颜授权任命范文虎为两浙大都督，让他侄子范文友信接替他管理安庆府，又命令万户乔珪驻守安庆。大军接着到了池州，都统制张林投降了，池州通判赵昴和他的妻子却自杀了。伯颜下令给他们穿好寿衣，好好埋葬了他们。
宋朝宰相贾似道派袁克己和宋京去送信，想把已经投降的州郡要回来，并且约定每年进贡。忽必烈派囊加歹和袁克己一起进宫汇报，留下宋京等候，还让囊加歹告诉贾似道：“没过长江之前谈和议贡可以考虑，现在长江沿岸的州郡都投降了，想和谈的话，你自己亲自来面谈。”囊加歹回来后，就放了宋京。
贾似道在丁家洲屯兵，步兵号称百万，实际上只有十三万，孙虎臣担任先锋，夏贵带领两千五百艘战船横在江中，贾似道自己押后军。忽必烈说：“敌我兵力悬殊，应该用计取胜。”于是命令军队制作几十个大型木筏，上面堆满柴草，假装要火攻，宋军昼夜严加戒备。等宋军稍微松懈，忽必烈就命令左右两翼的万户率领骑兵夹击江岸，炮声震耳欲聋，传出百里之外，宋军阵脚大乱，元军趁机抢夺宋军的战船，大声喊叫：“宋军败了！”贾似道慌乱失措，急忙鸣金收兵，军队溃不成军。阿术用小旗指挥何玮、李庭等人率领水军冲击，忽必烈命令步兵骑兵从两翼夹击，追击了一百五十多里，缴获战船两千多艘。
贾似道逃往扬州，夏贵逃往庐州，孙虎臣逃往泰州。元军攻打太平州，太平州知州孟之缙以及无为军知军刘权、镇巢军知军曹旺等人，都投降了。大军到达建康的龙湾，忽必烈大大赏赐将士们。宋朝沿江制置使赵溍逃跑，都统徐之荣、翁福、茅世雄等人率领所属州郡投降，忽必烈任命招讨使唆都镇守建康。镇江府管军总管石祖忠也投降了。江东和淮西滁州等州郡也相继投降。当时百姓缺粮少食，又爆发了瘟疫，忽必烈下令打开粮仓赈济灾民，还施以医疗救助，宋朝百姓非常高兴，都说：“这才是真正的王者之师啊！”
石天麟去京城给皇帝汇报工作，皇帝龙颜大悦，啥都答应了。皇帝下令伯颜带着行中书省驻扎建康，阿塔海和董文炳带着行枢密院驻扎镇江，阿暐则奉命去攻打扬州。 四月份的时候，皇帝下令说盛夏行军不利，等秋天再打。伯颜却上奏说：“宋军依托江河，就像野兽躲在险地一样，现在咱们已经卡住了他们的咽喉，稍一松懈，他们就会逃跑了。” 皇帝跟使者说：“将帅在外面作战，不能从中央指挥，这是兵法，应该听从丞相的意见。”
五月，皇帝又派人把伯颜叫回京城，还任命阿剌罕为参政，留在行省处理政务。伯颜到了镇江，跟各位将军商量作战计划，命令大家各自回防区驻守，然后自己渡过长江，北上到上都去见皇帝。 七月癸未日，伯颜被晋升为右丞相，他把功劳推给了阿暐，皇帝就封阿暐为左丞相。阿暐虽然很勇敢，善于打仗，但是士兵们不太服他，伯颜很担心这事儿，于是就对他特别客气，这样一来，大家都服他了。
八月癸卯，伯颜奉命回到行省，路过益都，顺便视察了溯州的防务，还调动了淮东都元帅孛鲁欢和副都元帅阿里伯，带着他们的部队沿着淮河前进。 九月到达淮安，伯颜就射信进城，劝守将投降；他还派降将孙嗣武去劝降，但都没成功。于是，伯颜派招讨使别里吉迷失攻打北城，自己则和孛鲁欢、阿里伯一起攻打南面的城堡，很快就攻下来了。 十月份，大军开始围攻扬州。伯颜留下孛鲁欢和阿里伯守卫湾头新堡。伯颜回到镇江，撤销了行院，让阿塔海和董文炳一起署理政务。十一月，伯颜把军队分成三路，约定在临安会合。阿剌罕等人为右军，率领步骑兵从建康出发，向独松岭进军；董文炳为左军，率领水军从江阴出发，沿海路向澉浦、华亭进发；伯颜和阿塔海率领中军，统帅各路大军，水陆并进。
首先，常州的守将王宗洙跑了，通判王虎臣投降了。他们的都统制刘师勇和张彦、王安节等人又推举姚訔当领导，继续死守。张彦和王安节在吕城抵抗蒙古军，结果大败，张彦带着人投降了。
伯颜到了常州，命令吕文焕写信射进城里，晓之以利害，但城里的人不理，吕文焕还被流矢射中了。于是伯颜就让幕僚写了告示，用箭射进城里，告示上写着：“常州已经是我们占领的地方了，你们又来占据，大丞相亲自带兵来攻打，很容易就能拿下。但是考虑到皇上爱好和平，厌恶杀戮，一直想招降你们，可是你们一直不听。你们常州的百姓，不要因为再次投降而犹豫，约定明天，如果你们出城投降，就能保住性命，以前的罪过一概不追究，还会按照沿江已经投降的州城一样，额外加官进爵，老百姓都能安居乐业。如果你们继续执迷不悟，死守抵抗，城破的那一天，就会尸横遍野，血流成河，老幼无一幸免。你们应该好好想想，别留下遗憾！” 但是城里的人还是不听。
于是伯颜指挥亲兵攻打南城，命令亲兵先登城，在城头上竖起红旗，其他军队看到后就大声喊：“丞相登城了！” 蒙古军全部登城，宋军溃败，常州城被攻破，城里的人被屠杀。姚訔战死，王安节被俘后宁死不屈，只有刘师勇逃跑了。后来，蒙古人任命行省都事马恕为常州尹。
伯颜派蒙古军都元帅阇里帖木儿、万户怀都先占领了无锡州，又派万户忙古歹、晏彻儿巡视太湖，还派监战亦乞里歹、招讨使唆都、宣抚使游显，与阇里帖木儿会合，先攻打平江。一开始，伯颜出征的时候，皇帝给了他手诏，让他去劝降宋朝皇帝。到了这个时候，伯颜又派降将游介实，带着手诏副本去宋朝，同时还给宋朝大臣写信。
十二月，宋朝工部侍郎柳岳等人带着宋朝皇帝和太皇太后的信，以及宋朝大臣给伯颜的信前来求和，哭着说：“太皇太后年纪大了，新皇帝年纪又小，而且还在服丧期间，自古以来都有不攻打丧国的规矩，请求您开恩，撤兵回去，我们每年都进贡，保持友好关系。而且今天事情发展到这个地步，都是奸臣贾似道失信误国造成的，不是太皇太后的意思。”伯颜说：“皇上刚即位的时候，曾送来国书表示友好，可是你们宋国扣留我们的人长达十六年，所以我们才兴兵问罪。现在你们又无缘无故地杀害我们的人。如果你们想让大军不前进，打算效仿钱王纳土投降吗？还是效仿李主出降吗？你们宋朝当年是从一个小孩子手里夺得天下的，现在也败在一个小孩子手里，天意如此，还有什么好说的呢？”于是伯颜派招讨使抄儿赤，带着柳岳等人的来使和严忠范送来的国书去朝廷报告。
接着攻下平江，宋朝都统王邦杰等人投降。伯颜派囊家歹和柳岳前往临安，宋朝尚书夏士林、侍郎吕师孟、宗正少卿陆秀夫又送来国书，请求尊奉忽必烈为伯父，世世代代保持叔侄关系，并且约定每年进贡白银二十五万两，布匹二十五万匹，伯颜没有答应。伯颜又派忙古带、范文虎，与阿剌罕、昔里伯一起攻打湖州，留下游显、怀都、忽都不花屯兵镇守平江，另外派宁玉守卫吴江长桥，这座桥是桥玉造的。
十三年的正月，大军到了嘉兴，安抚使刘汉杰投降了，元军就留下万户忽都虎他们驻守嘉兴。 然后，宋朝的军器监刘庭瑞带着宰相陈宜中等人的信来了，伯颜根本没理他，直接把刘庭瑞打发回去了。 陈宜中又派御史刘岊带着宋恭帝的称臣表副本，以及给伯颜的信，约好在长安镇见面。
大军到了崇德，陈宜中又让都统洪模带着信，和囊家歹一起去见伯颜。可是，伯颜到了长安镇，陈宜中等人都没来。 大军继续前进，到了皋亭山，宋恭帝派出了知临安府贾余庆，还有承宣使赵尹甫、防御使赵吉甫，带着传国玉玺和降表去元军大营。伯颜收下了这些东西，然后召集宋朝的宰执大臣商议投降的事。 这时候，宋朝宰相陈宜中已经偷偷跑了，宋恭帝想让文天祥当宰相，但文天祥不肯，自己主动要求去元军大营。
大军到达临安城北十五里的时候，元军派出了董文炳、吕文焕、范文虎去安抚城里的百姓。伯颜听说陈宜中和张世杰等人带着益王、广王一起出海逃跑了，马上派右军阿剌罕、奥鲁赤，以及左军的董文炳、范文虎等人去追，但没追上，只好回来了。 有人建议检查一下宋朝的府库账簿，看看金银财宝和人口有多少，伯颜说：“这是想借机盘剥咱们的人民啊！” 于是下令：将士谁敢进城，就按军法处置。 之前，宋朝的三衙卫士曾经滥杀无辜，老百姓也趁乱抢劫，这下子，大家都老实了。
好家伙，元军派吕文焕拿着黄榜去临安城告诉老百姓一声。又派程鹏飞、洪双寿进宫去安慰谢太后。太后呢，就派了丞相吴坚、文天祥，枢密使谢堂，安抚使贾余庆，还有个内官郁惟善，去见元帅伯颜。伯颜象征性地安慰了一下他们。
但是伯颜觉得文天祥这小子有点不对劲，总觉得他心里有鬼，就把他给扣下了。文天祥几次三番地请求回去，伯颜就笑着不理他。文天祥火了，说：“我来这是为了两国的大事，你为啥扣着我不放？”伯颜说：“别生气，你是宋朝的大臣，责任重大啊，今天这事儿，咱们得一起扛。”然后，伯颜就让程鹏飞、洪双寿和贾余庆一起，把宋王要改称臣，放弃皇帝称号的降表给换了换。伯颜把大军驻扎在临安城北边的湖州。又派了个叫囊家歹的千户，把宋朝的传国玉玺送了过去。
庚寅这天，伯颜摆出大将的旗鼓，带着左右两翼的万户，在临安城外转了一圈，还去浙江看了潮水。宋朝的宗室大臣们都去见了他。张宏范、孟祺和程鹏飞一起，把改好的降表，还有宋王和谢太后没来得及给各州县发的诏书，一起送了过去。伯颜还上了狮子峰，观察了一下临安城的地理形势，然后命令唆都，把各路将领安排好，看守皇宫。
癸巳这天，谢太后又派人来问候伯颜。伯颜把宋朝的三衙诸司的军队，分别安排到各个方向，随时准备调遣；至于那些临时招募的军队，愿意回家的就让他们回家。
首先，派萧郁、王世英去衢州、信州那些地方招降。到了二月，又派刘颉带人去淮西招降夏贵。同时还派其他的将领去浙东、浙西招降，结果严州知州方回、婺州知州刘怡、台州知州杨必大、处州知州梁椅都带着城池投降了。然后让阿剌罕、董文炳他们去见谢太后，表达朝廷的善意，安慰她。 辛丑日，宋朝皇帝带着一百多文武官员，面向皇宫叩拜，呈上降表。伯颜奉旨，把临安改成了两浙大都督府，任命忙古歹范、文虎为大都督。
接着又命令张惠、阿剌罕、董文炳、吕文焕他们进城，清点宋朝的军民钱粮数量，收缴百官的诰命、符印、书籍档案，所有宋朝的官府都撤销了。宋朝皇帝被安排到其他的住所居住，并且下令禁止任何人破坏宋朝皇室的陵墓。当天，大军驻扎在江边，奇怪的是，潮水三天都没涨起来，大家都觉得这是上天在帮忙。癸卯日，谢太后派吴坚、贾余庆、谢堂、家铉翁、刘岊、文天祥等人去朝廷请求赦免，杨应奎、赵若秀作为送表和保管玉玺的官员，一起前往朝廷。伯颜也上表祝贺。宋朝的福王给伯颜写信，信里的话说得特别恳切，伯颜说：“你们国家已经投降了，南北都统一了，大王不要怀疑，应该尽快过来，一起参与这件事。”并且派人去迎接他。夏贵也带着淮西投降了。
公元1368年（庚申年），元朝派人传达命令，召见伯颜，让他和宋朝的皇帝大臣一起进京。三月丁卯日，伯颜到了临安，派孟祺去登记宋朝的礼器、册宝和书籍。 元朝决定留下阿剌罕和董文炳处理政务，负责经略福建和广东；忙古歹担任大都督，驻守浙江西部；唆都担任宣抚使，驻守浙江东部；唐兀歹和李庭则护送宋朝的皇帝和大臣北上。早先，宋朝末年就流传着童谣：“江南要是破了，白雁就会飞来。” 还有预言说：“灭亡宋朝的是个百眼将军。” 现在这些预言都应验了。
阿塔海等人宣读圣旨，催促宋朝皇帝和太后进京朝见。听完圣旨后，宋朝皇帝一行当天就离开了皇宫。只有谢太后因为生病留了下来，跟着她一起走的还有隆国夫人黄氏以及其他宫女，大约一百多人。福王、赵显、沂王赵猷、驸马杨镇以及其他官员和随从，加起来有几千人。宋恭帝想见伯颜，但伯颜说：“还没进京朝见，就没有相见的礼节。”
五月乙未日，伯颜带着宋恭帝到达元朝的上都。元世祖在元大安阁接见了他，授予宋恭帝显开府仪同三司、检校大司徒的官职，封他为瀛国公。宋朝灭亡后，元朝获得了三十七个府，一百二十八个州，两个关监，七百三十三个县。元世祖下令伯颜向天地和宗庙祭告，并下令大赦天下。元世祖慰劳伯颜，伯颜两次叩头谢恩说：“我只是奉承陛下的计划，尽力而为，我有什么功劳呢？” 之后，伯颜再次被任命为同知枢密院事，赏赐他二十套银鼠皮袍和青鼠皮袍，并赐给他陵州和藤州六千户的土地作为食邑。 那些有功的将校共一百二十三人，也分别得到了赏赐。伯颜还上奏说：“江南的河道水渠便利了商品运输，都依靠船运，比用车运输要快一倍，而且省力。现在南北统一了，应该疏浚河道，让远方进贡京师的物资都能通过水路到达，这将是万世之利。” 元世祖采纳了他的建议。后来关于海运的建议，也是伯颜首先提出的。
话说十四年前，昔里古那个北平王造反了，皇上就派伯颜带兵去打他。两军在斡鲁欢河边摆开阵势，对峙了一整天。等到叛军松懈下来，伯颜就指挥军队分成两路夹击，把昔里古打得落花流水，灰溜溜地逃跑了。
十八年三月，皇上让太子带兵去北方，还让伯颜跟着一起去。皇上特意嘱咐太子说：“伯颜这个人啊，文武双全，而且对国家忠心耿耿，你可别把他当成一般人看待！”太子跟伯颜商量事情的时候，总是非常尊敬他。那一年，皇上给那些有功的臣子赏赐土地和人口，伯颜就多得了藤州等地四千九百七十七户人家。
一开始，伯颜到达上都的时候，皇上命令百官出城迎接。宰相阿合马比别人提前半路就跑去迎接了，伯颜还把自己的玉钩绦解下来送给了他，还说：“宋朝的宝贝虽然多，但我真的什么都没拿，你可别觉得这礼物轻薄啊！”阿合马心里却觉得伯颜看不起他，就想陷害伯颜。他就说伯颜私藏了宋朝的宝贝——玉桃盏，皇上就下令调查，结果查无实据，这事儿才算过去了。后来阿合马死了，有人献上了玉桃盏，皇上这才恍然大悟，说：“差点冤枉了我忠心耿耿的伯颜啊！”
后来，有个叫别里吉迷失的家伙诬陷伯颜犯了死罪，皇上看出来这是诬陷，就狠狠地批评了他。没过多久，别里吉迷失因为其他罪行被处死了，皇上还让伯颜去监督行刑。伯颜跟别里吉迷失喝了杯酒，就转身走了。皇上问他为什么，伯颜说：“他该死，我作为臣子去监督他行刑，别人会怀疑皇上是在借我的手报复他啊！”
公元1244年的秋天，宗王阿只吉被海都打败了，皇帝就下令让伯颜接管他的军队。伯颜命令士兵们收集蔑怯叶儿和宿敦的根茎储存起来，每人四斛，草药也按规定数量收集。那年冬天，下了很大的雨雪，人和马都靠这些东西才没饿死。他还命令士兵们捕捉塔剌不欢这种动物来吃，积攒下来的皮毛数量达到了一万多张。当时大家都不知道伯颜这是要干嘛，后来他才派人把这些皮毛运到京城，皇帝一看就明白了：“他这是想用这些皮毛换我的丝绸布匹啊！”于是皇帝赏赐了大量的丝绸，给士兵们做衣服。
公元1246年二月，有人告密说乃颜要造反，皇帝就让伯颜去侦察。伯颜带了很多衣服和皮裘，到了乃颜的地盘后就赏赐给当地官员。到了之后，乃颜设宴款待伯颜，想趁机抓住他。伯颜察觉到了危险，赶紧跑出去，他和手下的人分三路逃跑了。那些官员得到了伯颜送的衣服和皮裘，都争着把好马借给他，所以伯颜顺利逃脱，赶紧回京报告情况。四月，乃颜果然造反了，世祖皇帝亲自带兵征讨，并且任命李庭和董士选为汉军将领，负责军事部署。叛军将领金家奴和塔不歹率兵猛攻皇上的队伍，李庭他们大败了叛军，最终抓住了乃颜。
公元1248年，伯颜被提升为金紫光禄大夫，掌管枢密院的事务，然后被派去和林镇守。和林设立知院，是从伯颜开始的。公元1251年，诸王明理帖木儿叛乱，他和海都联合起来入侵，皇帝下令伯颜去讨伐。伯颜在阿撒忽秃岭遭遇了敌人，敌人的箭矢像雨点一样射过来。伯颜指挥军队前进，命令后退的人斩首，结果大败明理帖木儿，并派速哥、梯迷秃儿等人追击。伯颜率军夜里返回，在必失秃又遇到了敌人，伯颜坚守阵地不动，等到天亮敌人就撤走了。追到别竭儿，速哥、梯迷秃儿等人的军队也赶到了，他们前后夹击敌人，斩杀了两千个敌人的脑袋，俘虏了其余的人马。军队里抓到了敌人的间谍，伯颜重重赏赐了他，然后放他回去，让他带信给明理帖木儿，告诉他造反的后果，明理帖木儿因此感动得痛哭流涕。
没过多久，海都又来犯边了，伯颜留下来抵抗他。朝中有人诬陷伯颜和海都串通一气，皇上就下令让枢密院知院玉昔帖木儿代替他，伯颜就留在 大同等候后来的命令。玉昔帖木儿还没到三站地，海都又杀过来了，伯颜派人告诉玉昔帖木儿说：“您先别着急过来，等我把这些贼寇解决了再来找您，还来得及。”
伯颜跟海都打仗，故意假装撤退，一共七天，手下的将领都觉得他胆小怕事，生气地说：“要是真的怕敌人，为什么不把军队交给有经验的大夫呢？”伯颜说：“海都来犯边境，你要是直接迎上去，他反而会逃跑，我们要把他引诱到深处，一战就能把他抓住。你们要是非要急着打仗，万一打输了，谁来承担责任？”将领们一再请求，伯颜这才调转军队反击，打败了海都，海都果然逃跑了。
玉昔帖木儿到了之后，成宗皇帝设宴为伯颜饯行，并且说：“您要走了，有什么要教我的吗？”伯颜举起酒杯对他说：“您要注意的，只有这两件事：一是谨慎，二是女色。军队里一定要严格遵守纪律，但是恩惠也不能偏向某一方。冬天和夏天的营地驻扎，还是按照老规矩比较好。”成宗皇帝都听从了他的建议。
公元1331年正月某一天，元世祖死了，伯颜掌管百官事务，负责处理一切。兵马司提议说，每天早晚都要敲钟，以防万一发生意外。伯颜呵斥他们说：“你们这是想造反吗？！按照平时那样就行了！” 后来内府有人偷了银子，宰相想把贼杀了，伯颜说：“什么时候没有贼呢？现在凭谁的命令去杀贼啊？” 大家都佩服伯颜的见识。
那年夏天四月，元成宗在元上都的大安阁即位，各地的诸王都来参加仪式。伯颜拿着剑站在殿阶上，宣读祖宗的遗训，宣布世祖的遗命，说明为什么立成宗为帝。他说话的语气和表情非常严肃，那些王爷们都吓得直哆嗦，赶紧下拜祝贺。五月某天，伯颜被任命为开府仪同三司、太傅、录军国重事，还继续担任枢密院事。丞相完泽嫉妒伯颜，伯颜知道他的心思，就对他说：“你送我两坛好酒，让我和诸王一起喝，其他的事情，我就不管了。” 江南行省多次请求取消枢密院，皇帝问伯颜怎么办。当时伯颜已经生病了，他睁大眼睛说：“在朝廷内部，设立各省院比较合适；在外部，军队和百姓分开管理，不太方便。”成宗采纳了他的意见，三个枢密院就取消了。十二月某天，伯颜去世，享年五十九岁。
伯颜为人深沉，善于决断。他率领二十万大军征讨宋朝，指挥若定，如同指挥一个人一样。战事结束后，他回朝后，一句功劳的话也没说，回家的行李就只有一床被子而已。元大德八年，追赠他为“宣忠佐命开济功臣、太师、开府仪同三司”，追封为淮安王，谥号忠武。至正四年，又加封为“宣忠佐命开基翊戴功臣”，进封为淮王，其他称号不变。
他的儿子买奴，做过枢密院佥事；另一个儿子囊加歹，做过枢密院副使。
他的孙子相嘉失里，做过枢密院同佥事和集贤学士。元至治年间，听说南坡发生了叛乱，他立刻赶往元上都。有人劝他别去，说：“我们和国家休戚与共，现在听说有难而不去，合适吗？”他到了上都，被叛军抓了起来。后来被释放，被任命为河南江北行省平章政事，后来又升任江南行台御史大夫。最后去世了。相嘉失里的儿子普达失里，做过陕西行省平章政事。
史书上这么说：世祖皇帝一眼就看中伯颜，提拔他当宰相，这识人的本事，在近代可是少见的。
但是，自从伯颜灭掉南宋之后，接二连三地被人诬陷，他和皇帝的关系一度险些破裂。主要是因为他跟皇帝没有亲戚关系，也没有显赫的背景，地位孤单危险，虽然功劳很大，却反而成了别人陷害他的把柄。哎，真是说明了君臣之间互相信任有多么不容易啊！
