二十二年秋，宗王阿只吉失律，诏伯颜代总其军。先是，边兵尝乏食，伯颜令军中采蔑怯叶儿及蓿敦之根贮之，人四斛，草粒称是，盛冬雨雪，人马赖以不饥。又令军士有捕塔剌不欢之兽而食者，积其皮至万，人莫知其意。既而遣使辇至京师，帝笑曰：“伯颜以边地寒，军士无衣，欲易吾缯帛耳。”遂赐以衣。二十四年春二月，或告乃颜反，诏伯颜窥觇之，乃多载衣裘入其境，辄以与驿人。既至，乃颜为设宴，谋执之，伯颜觉，与其从者趋出，分三道逸去。驿人以得衣裘故，争献健马，遂得脱，驰还白状。夏四月，乃颜反，从世祖亲征。奏李庭、董士选将汉军，得以汉法战。乃颜之党金家奴、塔不歹进逼乘舆，汉军力战，乃皆溃，卒擒乃颜。二十六年，进金紫光禄大夫、知枢密院事，出镇和林，和林置知院，自伯颜始。
二十九年秋，宗王明理铁木儿挟海都以叛，诏伯颜讨之，相值于阿撒忽秃岭，矢下如雨，众军莫敢登，伯颜令之曰：“汝寒君衣之，汝饥君食之，政欲效力于此时尔。于此不勉，将何以报！”麾诸军进，后者斩，伯颜先登陷阵，诸军望风争奋，大破之。明里铁木儿挺身走，命速哥、梯迷秃儿等追之。伯颜引军夜还，至必失秃，卒遇伏兵，伯颜坚壁不动，黎明，遂引去。伯颜轻骑追至别竭儿，速哥、梯迷秃儿等兵亦至，乃夹击之，斩首二千级，俘其余众以归。诸将言：古礼，兵胜必祃旗于所征之地。欲用囚虏为牲，伯颜不可，众皆叹服。军中获谍者，忻都欲杀之，伯颜不许，厚赐之，遣赍书谕明里铁木儿以祸福，明里铁木儿得书感泣，以众来归。未几，海都复犯边，伯颜留拒之。廷臣有谮伯颜久居北边，与海都通好，仍保守，无尺寸之获者，诏以御史大夫玉昔帖木儿代之，居伯颜于大同，以俟后命。玉昔帖木儿未至三驿，会海都兵复至，伯颜遣人语玉昔帖木儿曰：“公姑止，待我翦此寇而来，未晚也。”伯颜与海都兵交，且战且却，凡七日，诸将以为怯，愤曰：“果惧战，何不授军于大夫！”伯颜曰：“海都县军涉吾地，邀之则遁，诱其深入，一战可擒也。诸军必欲速战，若失海都，谁任其咎？”诸将曰：“请任之。”即还军击败之，海都果脱去。乃召玉昔帖木儿至军，授以印而行。时成宗以皇孙奉诏抚军北边，举酒以饯曰：“公去，将何以教我？”伯颜举所酌酒曰：“可慎者，惟此与女色耳。军中固当严纪律，而恩德不可偏废。冬夏营驻，循旧为便。”成宗悉从之。
三十年冬十二月，驿召至自大同，世祖不豫。明年正月，世祖崩，伯颜总百官以听。兵马司请日出鸣晨钟，日入鸣昏钟，以防变故，伯颜呵之曰：“汝将为贼邪！其一如平日。”适有盗内府银者，宰执以其幸赦而盗，欲诛之，伯颜曰：“何时无盗，今以谁命而诛之？”人皆服其有识。成宗即位于上都之大安阁，亲王有违言，伯颜握剑立殿陛，陈祖宗宝训，宣扬顾命，述所以立成宗之意，辞色俱厉，诸王股栗，趋殿下拜。五月，拜开府仪同三司、太傅、录军国重事，依前知枢密院事，赐金银各有差。时相有忌之者，伯颜语之曰：“幸送我两罂美酒，与诸王饮于宫前，余非所知也。”江南三省累请罢行枢密院，成宗问于伯颜，时已属疾，张目对曰：“内而省、院各置为宜，外而军、民分隶不便。”成宗是之，三院遂罢。冬十二月丙申，有大星陨于东北。己亥，雨木冰。庚子，伯颜薨，年五十九。
伯颜深略善断，将二十万众伐宋，若将一人，诸帅仰之若神明。毕事还朝，归装惟衣被而已，未尝言功也。大德八年，特赠宣忠佐命开济功臣、太师、开府仪同三司，追封淮安王，谥忠武。至正四年，加赠宣忠佐命开济翊戴功臣，进封淮王，余如故。
子买的，佥枢密院事；囊加歹，枢密副使。孙相嘉失礼，同佥枢密院事、集贤学士。至治末，省先茔于白只剌山，闻有变，赴上都，或劝少避之，曰：“我与国同休戚，今有难，可避乎！”至上都，果见囚。久之得释，寻拜河南江北行省平章政事，迁江南行台御史大夫。曾孙普达失理，皆能世其家。