就在忽必烈与阿里不哥鏖战正激时，1262年春，益都行省李璮乘机叛乱。李璮是金朝末年山东军阀李全的儿子，1227年李全投降蒙古，被任为山东淮南楚州行省，1231年李全死后不久，李璮袭为益都行省。
由于蒙古人对汉人的歧视，作为世袭的汉人官二代，李璮因蒙古人长期的不公正对待有一种天生的反感。1258年，蒙哥汗曾要求李璮到中原与他会合，然后一起南征，李璮却以益都需要保护为由请求留在后方。蒙哥汗允许后，李璮却趁南宋军队正全力应付蒙军的攻击时，率军袭击了南宋沿海城镇，一举占领了东部的海州和涟州。
因为李璮袭击的是宋军，蒙哥并不很反感。1260年忽必烈登基的时候，对李璮在东部的活动也并没有太大怀疑，还提升李璮为江淮地区的大都督。李璮趁此谎报南宋权臣贾似道和吕文德欲攻涟州，请忽必烈拨款加固涟州城墙。忽必烈拨了三百锭银子给他，李璮再提请求，准许他越过淮河骚扰南宋。忽必烈担心李璮越过淮河后会变得太过强大，拒绝了李璮的请求。