开庆元年（1259年），蒙古大汗蒙哥率领大军攻打南宋战死于重庆钓鱼城后，留守在漠北的七弟阿里不哥趁机称帝，景定元年（1260年）5月领兵和南宋作战的忽必烈，也就是阿里不哥的四哥在中原称帝，之后领兵讨伐弟弟阿里不哥。
蒙古帝国陷入内乱后，不少原本被其征服的敌人也不安分起来，李璮就是其中一位。李璮是金国末年山东军阀李全养子，在当时算是山东地区的太子爷。山东地理位置上刚好夹在蒙古和南宋中间，而这个李全也是个墙头草，身为金国将领，却在蒙古和南宋之间摇摆不定，蒙古大军一来，他就讨好蒙古人，蒙古大军一走，他就立马投降南宋。
宝庆三年（1227年），李全投降蒙古，被封为益都行省，掌控山东一带，实力不断扩大。绍定四年（1231年）李全死后，李璮接替其位置。当时蒙古面对金国和南宋两大敌人，也需要拉拢盟友，因此将蒙古皇族中的一位公主下嫁给李璮为妾，借助蒙古势力，李璮在山东势力越来越大，成为当时蒙古在中原一带最强的军阀。
端平元年（1234年），蒙古联合南宋灭掉金国，李璮所在的山东地区彻底被划进蒙古统治范围。不过李璮和他父亲不同，认为汉人不应该被蒙古人统治，毕竟山东可是孔孟之乡，最看不起的就是周围异族，认为他们粗狂、不知礼数，是“蛮夷”，就算是当时强大的蒙古人在他们看来也不过是粗鲁的野蛮人。
因此，李璮虽然名义上归顺蒙古，但实际上拥兵自重，根本不听指挥。景定元年（1260年）忽必烈即位后，李璮以“防备南宋”为由，不去觐见，每年连赋税都不交，私下里不断加固城防，招兵买马，准备伺机而反。
李璮
景定元年（1260年）忽必烈和弟弟阿里不哥因争夺蒙古大汗宝座大打出手，李璮认为这是一个千载难逢的好机会，加快反叛速度，大肆囤积粮草，巩固城防，并以“防备南宋”为由，拒绝出兵帮助忽必烈，反叛之心已是司马昭之心，人尽皆知，但忽必烈当时为对付弟弟阿里不哥，只能对李璮一再忍让。
景定二年（1261年）冬天，忽必烈率领大军前往漠北讨伐阿里不哥，李璮认为时机已成熟，于景定三年（1262年）年初正式起兵叛乱，杀尽境内所有蒙古士兵，同时宣布将涟、海等多座城池献给南宋，被南宋朝廷封为齐郡王，但只是一个空头衔，南宋没有出一兵一卒相助，也没有提供任何粮草。而原本商量好一起反蒙的中原军阀，在李璮起兵后纷纷作壁上观，响应者寥寥无几。
更糟糕的是，北伐的忽必烈突然率领大军返回，同时下诏汉地各诸侯讨伐李璮，甚至连高丽也派出军队讨伐李璮。景定三年（1262年）4月，李璮所部约5万人马被17路蒙古大军围困在济南城数月，直到7月，济南城中粮草殆尽，军心涣散，而南宋始终拒绝出兵相救，李璮自知大势已去，7月20日已彻底绝望的李璮亲手杀死宠爱的小妾后，投入大明湖自尽，但由于水浅活了下来，后被元军活捉，被蒙古名将史天泽斩杀。
历史记载中并没有具体说明为什么李璮为会反叛忽必烈，但是在后世总结当中，主要原因有以下几点：
第一、这就要说到的是汉人的民族情结，当时的中原大地因为长时间受到汉人的统治，在思想上就是非常鄙夷其他种族的，忽必烈想改变这种根深蒂固的民族意识本身就是非常困难的。
第二、忽必烈执政的时候，并没有改变原有的草原执政方式，忽必烈在执政的两年中北方的一些人民对他的不满越来越严重，其中为首的就是李璮，这在某种意义上奠定了李璮叛变的基础。
忽必烈
第三、李璮在统治山东益都地区时就积累了大量的兵力和财力，所以这个时候的忽必烈已经开始防备李璮，在李璮提出要忽必烈准许他越过淮河去骚扰南宋的时候，忽必烈虽然赞赏他的想法但却没有授予他实质上的权力，这一点使李璮意识到忽必烈已经开始防备自己。
景定二年（1261年）的时候李璮正式开始叛变，有人推测说他是得到了宋军的保证，也有可能是和南宋的贸易上他能取得更大的利益所以他才选择了背叛忽必烈。
所以，综合上述几个可能性从而导致了李璮最后的叛变。
据祝允明《前闻记》的描述，“千户治所密报，张相公差人缚出，严相公首问曰：‘此是何等做作？’王答曰：‘尔每与我相约，却又不来。’严就肋下刺一刀。史丞相问之曰：‘何不投拜？’王不答。又问曰：‘忽必烈有甚亏尔处？’王曰：‘尔有文书约俺起兵，何故背盟？’史唤黄眼回回砟去两臂，次除两足，开食其心肝，割其肉，方斩首。令其子提其首以下山东诸郡。王有子六人，长曰崇山，次齐山、南山，乃王夫人生嫡子，封平州总管。凤山，乃搭察儿妹生。牛山、景山俱在。崇山为忽必烈取去，凤山为搭察国王取去。李王之死，身无滴血，惟是黄脓浆，尸无蝇蚋，亦可怪也。其受围之日，作水龙吟一词曰：‘腰刀帕首从军，戍楼独倚闲凝眺，中原气象，狐居兔穴，暮烟残照。投笔书怀，枕戈待旦，陇西年少。叹光阴掣电，易生髀肉，不如易腔改调。世变沧海成田，奈群生几番惊扰，干戈烂熳，无时休息，凭谁驱扫？眼底山河，胸中事业，一声长啸。太平时，相将近也，稳稳首平燕赵。’”
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