天历元年(1328年)八月的大都政变之后，燕铁木儿便以佥枢密院事之职参与机要，实际上已经控制了中枢决策大权。九月，文宗继位后，立即封燕铁木儿为太平王。将太平路(今广西大新一带，治所在崇左西北)作为他的食邑，此外还赐金500两、银2500两、钞一万锭、平江(今江苏苏州市)官地五百顷。接着，文宗又授给燕铁木儿开府仪同三司、上柱国、太师、太平王、答剌罕、中书右丞相，录军国重事、监修国史、提调燕王宫相府事、大都督、领龙翊亲军都指挥使司事。凡号令、刑名、选法、钱粮、造作，一切中书政务，悉听总裁”(《元史》卷138《燕铁木儿传》)。从此，燕铁木儿成为居皇帝一人之下，万人之上，集军政大权于一身的权臣。其子唐其势甚至扬言：天下本我家之天下。
同年十月，文宗下诏从今以后，朝廷所有政务和对群臣的赏罚，如果没有与燕铁木儿商议，任何人不得上奏皇帝。天历二年(1329年)正月，设立燕铁木儿任都督的都督府，统领钦察卫、龙翊卫、哈剌鲁东路蒙古二万户、东路蒙古元帅府。使燕铁木儿名正言顺地掌握了一大批精锐部队，成为专权擅政的后盾。同月，文宗还任命燕铁木儿为御史大夫，让他掌握了司法、监察大权。
在文宗退位期间，燕铁木儿不仅一切官爵照旧;还被明宗加授太师的头衔。文宗复位之后，诏谕廷臣曰：凡今臣僚，唯丞相燕铁木儿、大夫伯颜许兼三职署事，余者并从简省(《元史》卷32《文宗纪》)。乃遍赏天历之初为其效命的阿速军士。擢燕铁木儿独任丞相，总裁天下之事。镇压了企图以明宗太子为名发动政变的蒙古贵族。动用数省兵力，历时一年，平定了驻在云南的蒙古诸王举反。
文宗进而还仿效英家推崇拜住的先例，在至顺元年(1330年)二月，将中书左丞相伯颜调任枢密院的知院，正式规定中书省只设燕铁木儿一名右丞相不再设左丞相，以保证事权的集中。这一做法实际上保障了在此后三年之中，燕铁木儿对朝政大权的专擅。
同年三月，文宗封皇子阿剌忒纳答剌为燕王，作为立太子的第一步。同时，任命燕铁木儿统领官相府，掌管燕王府邸事务。后来，燕王果然被立为太子。为褒扬燕铁木儿，文宗下令在大都北郊为他树立记功碑。六月，文宗又一次下诏褒奖燕铁木儿。诏书先称赞他勋劳卓著，忠勇无比，所以应该享有太师、太平王、答剌罕、中书右丞相、录军国重事等11个头衔，并独揽朝纲。然后重申凡号令、刑名、选法、钱粮、造作，一切中书政务，悉听总裁。要求诸王、公主、驸马、近侍人员和大小衙门的官员，如果胆敢越过燕铁木儿上奏，便以违背皇帝论处。再次肯定了燕铁木儿的显赫地位。
燕铁木儿钦察贵族势力的强大，引起了蒙古贵族的不满。知院阔彻伯、脱脱木儿等人密谋发动政变，以图除掉燕铁木儿。结果，被人告发，燕铁木儿立即调集钦察亲军将阔彻伯等人逮捕，下狱，处死，抄家。
这一事件之后，文宗对燕铁木儿的恩宠更为隆重优厚。至顺二年(1331年)正月，太子去世。但文宗仍让燕铁木儿掌管东宫事务，虚位以待新的太子。
四月，文宗下令在红桥以北为燕铁木儿建立生祠，立碑。八月，文宗下诏税务部门免收燕铁木儿经营产业的商业税。年底，文宗竟将燕铁木儿的儿子塔剌海收养为自己的儿子。到至顺三年(1332年)二月，文宗将还将一介武夫燕铁木儿任命为奎章阁大学士，掌管奎章阁学士院的事务。
燕铁木儿权势熏天，文宗优礼有加，助长了他的荒淫无度。例如燕铁木儿将泰定帝的皇后娶为夫人。
前后所娶的妇女之中，仅宗室女子就有四十人之多。后房的侍妾多的连他自己都不能完全认识，以至于身体越来越弱。
至顺三年(1332年)八月，文宗去世，遗命传位给明宗之子。燕铁木儿为巩固自己的权位，主张立文宗之子燕帖古思。文宗皇后不听，诏命立在京的明宗次子懿琳质班。十月初四，年仅七岁的懿琳质班即位，是为宁宗，仍以燕铁木儿执掌朝政。十一月二十六日，宁宗夭折。燕铁木儿再次请求立燕帖古恩，太后仍不同意，下令立明宗长子妥欢帖睦尔。这时，被文宗放逐的妥欢帖睦尔仍然远在广西静江(今广西桂林市)。朝中大政均由燕铁木儿裁决，以太后之命下达。
元统元年(1333年)春，妥欢帖睦尔到达良乡。燕铁木儿故意拖延即位之日。
直到燕铁木儿因荒淫过度，溺血而死之后，妥欢帖睦尔才在六月初八即位于上都，是为顺帝(莫久愚、赵英主编《中国通史图鉴》，内蒙古大学出版社，2001年3月版;内蒙古社科院历史所《蒙古族通史》，民族出版社，2001年版)。
顺帝在位时，虽间或有政治清明期，但并未使朝政趋于平稳，曾让伯颜专权，激化了社会诸方面矛盾，再加上天灾人祸频仍，最终使大元帝国在农民起义的烈火中分崩离析。