卢世荣刚刚伏法，皇太子偏又病情加剧。这皇太子便是真金，他是忽必烈嫡长子，母亲是察必皇后。真金生于漠北，此前忽必烈已召来中原的海云禅师入漠北，询问佛法大意。此时忽必烈妻子察必生了儿子，忽必烈请海云为其摩顶命名，海云以世间万物真金最贵，故取汉名真金。
真金少年时代，忽必烈受蒙哥汗之命，总领漠南汉地事务，开幕金莲川，搜罗了一批汉人儒士。忽必烈把真金的教育交给姚枢，并命勋臣后代土木各儿等为伴读。姚枢等对真金“日以三纲五常、先哲格言熏陶德性”，并以孝经作为启蒙课本教授真金。姚枢随忽必烈征大理，改命窦默接任师职，是为真金第二位老师。
忽必烈出征前，将玉带钩赐给窦默，说道：“这东西是内府故物，你是老人，应当佩戴，并且让我儿子见了这个如同见我。”同时又命刘秉忠之弟子王恂为真金的伴读。恂长期侍奉真金，经常灌输三纲五常、为学之道及历代治乱的道理，真金深受影响。
忽必烈即位次年十二月，封真金为燕王，领中书省事。后来忽必烈建枢密院，以真金守中书令，兼判枢密院事。实际上真金只是每月两次到中书省署敕，中书省和枢密院的事务都交给了王恂。至元七年秋，真金受命巡抚漠北的称海。在此期间，曾经与诸王札剌忽及从官伯颜等谈立身处世之道，于是撒里蛮、伯颜、札剌忽各陈己见，真金说道：“父汗有训诫，不要有傲慢自大之心。只要怀有傲慢自大之心，就会坏事。我看孔子的话，就和父汗的话意思吻合。”
自忽必烈战胜阿里不哥获得蒙古统治权以后，就有姚枢、张雄飞等纷纷建议“建储副以重祚”、“早建储贰”，即采用中原王朝传统的嫡长子继承制来确保汗位继承。忽必烈最终采纳了汉臣的建议，至元十年二月下诏立嫡长子真金为皇太子。接着派遣伯颜持节授玉册金宝，举行册封仪式。
同年九月，忽必烈又为真金设立了“宫师府”，择汉臣为官属，共有三十八员。真金自幼耳濡目染汉文化，其前途也与汉人汉臣息息相关。后来，真金奉命赶赴临洮，护送前任帝师八思巴返回吐蕃。完成护送八思巴进藏任务后，真金回到大都。当时忽必烈对汉法的兴趣日益减少，转而重用回回人阿合马理财，再加上刘秉忠、史天泽、赵璧等汉人重臣相继去世，汉臣地位降低，无力抗衡。
因此汉臣把希望寄托在返回大都的真金身上，他们串通了道士李居寿。在奉旨斋蘸之后，李居寿对忽必烈说道：“皇太子春秋鼎盛，宜预国政。”同时董文忠也从旁劝谏让太子理政，忽必烈顺从其说，从此真金开始参决朝政，凡是中书省、枢密院、御史台及百司之事，都先上报真金，再奏闻忽必烈。1
真金上台后，作为汉法派的领袖，与阿合马为首的理财派形成尖锐对立。至元十七年，出身南人的礼部尚书谢昌元，建议设立门下省以封驳制敕。这正符合忽必烈使臣下相互检察以防奸欺之构想，真金准奏实行，并有意让汉臣廉希宪任门下侍中。
真金对廉希宪表示全力支持，他说道：“皇上命爱卿领门下省，不要害怕那些小人，我来帮爱卿除掉他们。”但在阿合马的阻挠及汉臣内部意见不一致的情况下，设立门下省的计划很快便搁置。不久廉希宪病重，真金派杨吉丁探望，廉希宪遗言铲除“误国害民之大者”，暗示要除掉阿合马。当年十二月，江淮行省左丞崔斌弹劾阿合马一伙贪虐不法，被阿合马迫害致死。真金在宫中吃饭，听到这一消息后丢下筷子，十分悲痛，并连忙派人制止，结果崔斌已经死亡。
至元十八年二月，真金再度与伯颜抚军漠北，同年十月回京。至元十九年三月，发生了阿合马被汉人王著、高和尚刺杀的事件。当时真金虽然与忽必烈一同在上都，却被认为与这起事件有关系。事后忽必烈震怒，将王著、高和尚和留守大都的中书省平章政事兼枢密副使张易通通处死。
在真金的支持与疏通下，忽必烈同意将张易之罪改为“应变不审”，免于传首四方。阿合马死后，真金荐举支持汉法的和礼霍孙出任右丞相，并对他说道：“阿合马被杀之后，你做了中书右丞相，如果真有便国利民的事，不要害怕改变，大胆去做，如果有人阻挠，我力挺你们。”
真金大量起用汉臣以为后盾，中书省以何玮为参议，徐琰为左司郎中。两人觐见真金，真金谆谆告诫说道：“你们学的孔子之道，现在能派上用场了。应当竭尽你们平生所学，大力推行。”
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