密谋政变，拥立文宗
燕铁木儿（El- Temur？—1333），钦察氏，床兀儿第三子。自少年为宗王海山宿卫，从镇漠北。大德十一年（1307），从海山南还，海山（武宗）即位，授同知宣徽院事。皇庆元年（1312），袭父职左卫亲军都指挥使。泰定二年（1325），加太仆卿；三年，迁同佥枢密院事。致和元年（1328），进金枢密院事。
致和元年春，泰定帝在柳林围猎对得病还宫，燕铁木儿即与诸王满秃等密谋待帝死后发动政变，拥立武宗子。三月，泰定帝北幸上都，燕铁木儿留大都掌宿卫军。七月，泰定帝死于上都，燕铁木儿凭借掌握的大都兵权，与居守大都的西安王阿剌忒纳失里等策划举事。八月四日，率族党阿剌帖木儿及心腹17 人持兵刃入兴圣宫，召百官至，宣布“祖宗正统属在武皇帝之子，有不顺者斩”，当即缚平章政事乌伯都剌、伯颜察儿、左丞朵朵、参知政事王士熙等有异议者下之狱；与阿剌忒纳失里共守内廷，封府库，收百司印，召百官听命。随即，遣前河南行省参政明里董阿等驰驿南迎被贬居江陵的武宗次子图帖睦尔入都，密谕河南行省平章伯颜（武宗旧臣）拥立之意，令他领兵护送，并宣称已遣使奉迎流亡金山之西的武宗长子和世■。时朝省大臣多在上都，燕铁木儿遂推前湖广行省左丞相别不花为中书左丞相，太子詹事塔失海涯为平章政事，前湖广行省右丞速速为左丞，与原右丞赵世延等共掌政务，另立政府，同时调宿卫诸军严守宫廷及京畿诸要隘，完全控制了大都局势。不久，又令人诈称为和世■派来的使臣，扬言和世■已率诸王兵南来，“旦夕且至”，以稳定人心。与此同时，在上都的中书左丞相倒剌沙与梁王王禅、辽王脱脱等宗室、右丞相塔失帖木儿、知枢密院事铁木儿脱、御史大夫纽泽等大臣结成拥护泰定帝太子的一派，处死企图在上都起事响应大都的诸王满秃等，出兵分道讨伐大都，于是两都之战爆发。
两都之战
图帖睦尔在伯颜护送下，急趋大都，先遣使升燕铁木儿为知枢密院事；八月二十六日至京，燕铁木儿奉天子车驾郊迎，遂入居皇宫。燕铁木儿虽然声称同时奉迎武宗的太子，但和世■多年僻居西北，底细不明，故实际上是打算拥立图帖睦尔，当他任命诸宿卫军官时，就命他们向南拜谢，可见其意所在。九月初八，不待和世■至，他就率领诸王、大臣劝请图帖睦尔即位。十三日，图帖木尔即位，封他为太平王，以太平路（令安徽当涂）为食邑，赐金、银、钞及平江路（今江苏苏州）官田500顷，又加授开府仪同三司、上柱国、录军国重事、中书右丞相，仍前知枢密院事。同月，倒剌沙等也在上都奉泰定帝子阿剌吉八即帝位。
上都军由梁王王禅、诸王失剌、也先帖木儿等分别率领，进向居庸关、古北口和迁民镇（今山海关），湘宁王八剌失里、诸王忽剌台等率另一路军绕道山西进向紫荆口，对大都地区形成四面进攻的态势。九月初，燕铁木儿亲率主力击退逼近榆林（居庸关外）的王禅军。不久，因上都诸王也先帖木儿、平章秃满迭儿所部辽东军突破迁民镇关口西进，复奉旨前往蓟州堵截，十六日军至三河县，得报王禅军已破居庸关，乃留一部军守蓟州，自率主力迅速回师西向。二十日，与敌前军遇于榆河，激战却之，追至红桥北，于是两军隔江桥立营。后数日中，与王禅军两次会战于榆河北白浮之野，设计命将卒乘夜鼓躁，钲鼓号角齐鸣，敌营惊扰，自相踏践、射击，败走。二十五日，追袭王禅军于昌平北，杀敌数千，降者万余；次日，敌军溃散，王禅逃入北山，遂收复居庸关，命将守之。
二十七日，获悉上都军攻破古北口，进掠石槽（怀柔西南），即遣弟撒敦领兵急往迎击，自率大军继至，转战至牛头山（怀柔南），俘其驸马孛罗帖木儿等，上都军万余人降，残部溃散，被逐出古北口。二十八日，上都也先帖木儿、秃满迭儿军攻占通州，逼近大都，燕铁木儿又麾师驰救，十月一日黄昏赶至，立即乘敌休息直捣其营，敌不及应战，退到潞河东，二日后宵遁，乃渡河追击，进驻枣林（通州东南）；五日，上都军复集来攻，激战破之，斩其阳翟王太平，敌死伤惨重，北遁。上都诸王忽剌台军于九月末攻入紫荆关，十月初进犯涿州，于良乡南打败大都军，据卢沟桥而阵。七日，燕铁木儿率军兼程西进，人马皆且行且食，急趋良乡，在卢沟桥作战的大都军遂声言燕铁木儿军将至，上都军惧，退走；后此路军曾攻下冀宁（太原），而上都已败，退至马邑，湘宁王八剌失里、诸王忽剌台等皆被擒。十一日，上都秃满迭儿军复入古北口，燕铁木儿率军御之，大战檀州（密云）南，敌败，其万户以所部军降，秃满迭儿遁走辽东。十三日，齐王月鲁帖木儿与东路蒙古元帅不花帖木儿（燕铁木儿叔）率军包围兵力空虚的上都，倒剌沙等出降，两都之战至此以上都的失败告一段落。此次内战，上都方面拥有较多诸王、大臣的支持，兵力颇强，其四路军均曾先后攻入京畿，但缺乏统一指挥，未能配合，而燕铁木儿则集中精兵由自己直接统率，又富于谋略，勇决善战，虽往来奔驰救援，均能以优势兵力各个击溃敌人，保卫了大都的安全。赢得两都之战的胜利使燕铁木儿权势更盛。文宗下诏：“今后朝廷政务及籍没田宅赐人者，非与燕铁木儿议，诸人不许奏陈。”加号“答剌罕”，使子孙世袭其号；许兼三职署事。十二月，置龙翊卫，分领钦察卫士，以燕铁木儿兼都指挥使。天历三年（1329）正月，立都督府（六月升为大都督府），统左、右钦察卫、龙翊卫及哈剌鲁、东路蒙古二万户府和东路蒙古元帅府，亦命他兼统，并授御史大夫。于是军、政、监察大权尽掌握在他手中。
参与谋害明宗
文宗即位时曾宣布等长兄来到立即让位，打败上都集团后就派官员北迎和世■。天历二年正月，和世■从西北来到和宁地区，岭北诸王、旧臣争先迎谒拥戴，于是不等与文宗及其大臣见面就在和宁北即帝位，是为明宗。三月，文宗命燕铁木儿奉皇帝玺往见明宗；四月，到达明宗驻地洁坚察罕（在和宁北，本太宗春季行宫），献上帝玺，明宗命他仍为中书左丞相，封爵如故，并宣布“凡京师百官，朕弟所用者，并仍其旧”。燕铁木儿奏请任命中书、枢密、御史台大臣，于是明宗任命追随他的旧臣哈八儿秃等为中书平章政事、知枢密院事、御史大夫，并向燕铁木儿及新任大臣谕示了一系列政令；同时，立文宗为皇太子。燕铁木儿从明宗南行，八月一日，至旺兀察都（即中都，今河北张北之北），次日，文宗从上都来迎，兄弟相见，宴诸王、大臣于行宫。六日，明宗“暴崩”，燕铁木儿声称奉明宗皇后之命，以皇帝宝授予文宗，立即拥文宗“疾驱”还上都，途中“昼则率宿卫士以扈从，夜则躬擐甲胄绕幄殿巡护”，八日，抵上都。十五日，文宗再即帝位。明宗之死，事有蹊跷，皇后八不沙、子妥欢贴睦尔（即元顺帝，时已十岁）当时都在行宫，必知其情，朝野当亦有疑者，但八不沙于次年即被谋杀，妥欢贴睦尔被贬于高丽。直到后至元六年（1340），顺帝才公开颁诏揭露文宗“当躬迓之际，乃与其臣月鲁不花、也里牙、明里董阿谋为不轨，使我皇考饮恨上宾”（《元史·顺帝纪三》）。诏中没有提燕铁木儿，但《元史·燕铁木儿传》则谓其“明宗之崩，实与逆谋”（此系据权衡《庚申外史》）。胡粹中《元史续编》卷十载：“闻故老言：燕帖木儿奉上玺绶时，明宗从官有不为之礼者，燕帖木儿且怒且惧。既而帝暴崩，燕帖木儿闻哭声，即奔入帐中，取宝玺，扶文宗上马南驰。”可见他参与谋害明宗之事在元末广为流传，且合乎情理，当是事实。
权倾朝野
文宗再次即位后，更加倚重燕铁木儿。诏追封其父祖王号；以燕铁木儿既为右丞相，乃不置左丞相，使独掌政务，诏告天下，谓其功勋卓著，“宜专独运，以重秉钧”，“凡号令、刑名、选法、钱粮、造作，一切中书政务，悉听总裁”，诸王、公主、驸马、近侍和所有官员都不得越过他奏事；命艺文监刊行其《世家》；命礼部尚书马祖常撰碑文纪其功，赐题《太师太平王定策元勋之碑》，诏于红桥南为其建生祠，树纪功碑，并亲祀其生祠；命于兴圣宫西南侧为其建居弟；诏以其子塔剌海为养子；此外还多次赏赐田地、鹰坊、金银、宫女等。其弟撒敦授知枢密院事，子唐其势宣徽使，并赐号“答剌罕”，一门权势盛极，以致唐其势扬言“天下本我家之天下”（《元史·唐其势传》）。燕铁木儿掌握大权后，“挟震主之威，肆意无忌”，让中书省臣奏请赐给自己安丰等路封户，龙庆州之园池、水硙、土田，嘉兴、平江等处田地，占有了大量财富；取泰定帝后为夫人，先后娶宗室女达40人，“后房充斥，至不能尽识”，“一宴或宰十三马”，荒淫、奢侈至极。
至顺三年（1332）八日，文宗死，遗诏立明宗之子。为了便于控制朝政，燕铁木儿乃立明宗次子，年仅七岁的懿璘质班，十月四日扶之即位，是为宁宗。
宁宗仅做了四十三天皇帝就死了。于是文宗后临朝，燕铁木儿又与群臣议立文宗子燕帖古思。文宗后不同意，主立明宗长子妥欢贴睦尔。妥欢贴睦尔时年十三岁，至顺元年（1330）被文宗流放于高丽一海岛中，第二年又被迁居广西静江（今桂林）。燕铁木儿派人迎他入都，并亲至良乡迎接，陈述迎立之意，妥欢贴睦尔因年幼且畏惧，“一无所答”，燕铁木儿疑忌，深恐妥欢贴睦尔即位之后追究明宗被害之事，所以迁延不立达六个月。在皇位空缺期间，一切军国重事均决于燕铁木儿，实际上拥有皇帝之权。后燕铁木儿以荒淫过度身死，妥欢贴睦尔才得于至顺四年六月即皇帝位于上都，是为顺帝。
燕铁木儿虽死，但其家族势力仍旧把持朝政。顺帝以其弟撒敦为左丞相、子唐其势为御史大夫。后至元元年（1335）三月，又立其女伯牙吾氏为皇后。同年六月，均为右丞相伯颜所杀，至此，燕铁木儿家族在元朝政治舞台上消失。