政变一举成功，爱育黎拔力八达监国，李孟被任为中书参知政事。孟久在民间，备知民情，其处理政务兴利除害，悉皆得当；因抑绝侥幸之风引起群小人不满，仍毫不退缩。然而，随着政变成功而来的海山兄弟之间的皇位风波，却使他陷入因窘恐惧。海山居长，又因统军漠北，手握重兵，论名分和实力，皇位自当优先属他。但在他还没有南还之前，爱育黎拔力八达便在② 见元文宗即位诏与泰定帝即位诏。甘麻剌是否真金元妃阔阔真所生嫡长子，仍有疑问（参见周良霄：《蒙古选汗仪制与元朝皇位继承问题》，《元史论丛》第3 辑）。

　　朝中诸王、大臣和宿卫军支持下扑灭政敌，先掌握了皇权，当下就有诸王阔阔出、牙忽都等请爱育黎拔力八达早登帝位，据《元史·仁宗纪》载，他当即推辞，表示无意“觊望神器”，皇位应属其兄海山。但令人疑惑的是，其母答己却请阴阳家推算两子星命以“问所宜立”，“推算”结果兄凶弟吉，即遣内侍以此传谕海山，意在要他主动退让而拥立其弟①。可是海山野心勃勃，一闻成宗死讯，其部下大将就提出以武力为后盾来取皇位；三月至和林，迫不及待地召集诸王勋戚大会商议推戴，并向他们颁发赏赐。对母亲的劝谕，他极为恼怒，竟指责为“近日任事之臣”的奸谋，并表示皇位志在必得，随即亲率大军南下。在这种情况下，答己只得慌忙遣使迎请海山南来即位。李孟在这场皇位风波中的态度不明，只是他作为爱育黎拔力八达的心腹谋士参与策划政变，事成后又立即被任命为执政大臣，不能不招致嫌疑。海山对“任事之臣”的指责充满杀机，无疑使他深感震惧，于是就在海山南来之际提出辞职说：“执政大臣宜出于嗣天子亲擢，今銮舆在道，臣未见颜色，诚不敢冒当重寄。”爱育黎拔力八达不准，他竟不告而别，逃到许昌陉山中隐居。五月，海山（武宗）即位，果然就有人告发说：“内难之初定也，李孟尝劝皇弟以自取。”武宗察其诬，不予追究，爱育黎拔力八达也不敢再推荐李孟。避难隐居中，他作有《寄东宫二首》诗（东宫指爱育黎拔力八达，武宗即位后立为皇太子，兄弟达成妥协）①，表达了对朝廷政争险恶的认识：艰危勤扈从，俯仰尽周旋。小试屠龙技，翻成抱虎眠。

　　脱钩鱼纵壑，漏网鸟冲天。万事众今始，灰心未死前。

　　十年陪顾问，一旦决安危。自合成功去，应惭识事迟。

　　长城何自坏，孤注莫相疑，辟谷求仙者，高明百世师。

　　时隔两年多，爱育黎拔力八达才在一次内宴上向武宗提起李孟定难之功，遂命寻访之，遣使召至京，至大三年（1310）正月入见，特授平章政事、集贤大学士、同知徽政院事，只是虚衔清职。

　　就在这一年，发生了企图废储另立的风波。武宗滥行赏赐，奢侈无度，以致库藏空竭，宠信脱虎脱、三宝奴、乐实等敛财之臣，立尚书省，任为宰执，授以重权，通过发行至大银钞、增加税课等手段进行搜括。尚书左丞相三宝奴等恃宠专权，惧皇太子爱育黎拔力八达，通过宦官李邦宁劝武宗另立皇子为皇太子，并以“建储议急”，亟召右丞相康里脱脱来议，因脱脱反对而作罢①。三宝奴所说：“今日兄已授弟，后日叔当授侄，能保之乎？”可能就是武宗本人的忧虑，此事背后必有武宗与其弟皇太子爱育黎拔力八达之间复杂、微妙的权力斗争和政治路线斗争。至大四年正月，武宗死，爱育黎拔力八达立刻罢尚书省，并以“变乱旧章，流毒百姓”的罪名将丞相脱虎脱、三宝奴、平章乐实等处死，随即任命李孟和太子詹事完泽为中书平章政事以掌政务；三月，以储君身份，无须通过忽里台推举形式直接宣布即位（是为仁宗）。在这段虽隐秘却十分激烈的斗争期间，李孟一直居于京中，与爱育黎拔力八达当有接触，可是关于他的活动竟毫无记载。唯同时人姚燧（武宗时任太子宾客、翰林承旨）称颂他说，当成宗死后和武宗末年，“洪济于艰，① 《元史》卷一一六《后妃传》；卷一三八《康里脱脱传》。

　　① 《元诗选》二集乙《秋谷集》。

　　① 《元史》卷一三八《康里脱脱传》；卷二○四《宦者传》。

　　嘉猷是赖，两扶青天之红日”②；张养浩（武宗时任太子文学、中台监察御史）也明白说他“两定内难”③。看来，他在保储和仁宗即位过程中，也曾出谋画策，起了很大作用。

　　入主中书，施行新政李孟当政后，针对当时的弊政之尤甚者进行改革，主要有四项：一、节赏赐，办法是“复其旧”④，即按原行定例颁给，削其额外增赐和停止滥赐。二、重名爵。大德以来，名爵大滥，封授三公者无数；又僧、道皆另署官府管理，扰乱政事。孟奏请削夺滥冒名爵，罢僧道官。三、核太官之滥费。宣徽院掌宫廷饮膳、宴飨及宿卫廪给等事，太府监领左、右藏等内库，掌其钱物出纳，这些内廷机构收支不受政府核查，欺冒、滥支情况十分严重。李孟提出应予核查。至大四年三月仁宗令太府监：“自今虽一缯之微，不言于朕，毋辄与人。”（《元史·仁宗纪一》）当是施行新政的一环。四、汰宿卫之冗员。元代四宿卫（怯薛）人数累朝增加，同时，由于充当宿卫士（怯薛歹）是做官的捷径，诸色非蒙古人冒入者甚多，成为财政的沉重负担。仁宗诏命分汰宿卫士，汉人、高丽、南人冒入者还其原籍，当出于李孟之议。这四项改革都触犯到贵族、近臣的利益，虽蒙古大臣亦不敢议及，李孟乃能挺身任之，明知将有危险而不顾。他还奉命兼领国子监学，亲诣国子学课督诸生，整饬学政。建议：“四方儒士成才者，请擢任国学、翰林、秘书、太常或儒学提举等职，俾学者有所激劝。”仁宗采纳其议，诏“自今勿限资级，果才而贤，虽白身亦用之”（《元史·仁宗纪一》）。并命李孟博选南北才学之士任职翰林。仁宗即位一年就颇多善政，如选用儒臣，重视教育（增国子生额及其廪膳等），整顿机构（至元三十年后新设、升级诸衙门及冗员分别裁、并、降、罢），撙节经费等等。这和李孟多年教学的影响和当政后的辅佐有很大关系。他曾说：“道复以道德相朕，致天下蒙泽。”