二十三年，改工部尚书。九月，迁刑部。河东按察使阿合马，以赀财谄媚权贵，货钱于官，约偿羊马，至则抑取部民所产以输。事觉，遣使按治，皆不伏，及不忽木往，始得其不法百余事。会大同民饥，不忽木以便宜发仓廪赈之。阿合马所善幸臣奏不忽木擅发军储，又锻炼阿合马使自诬服。帝曰：“使行发粟以活吾民，乃其职也，何罪之有。”命移其狱至京师审视，阿合马竟伏诛。吐土哈求钦察之为人奴者增益其军，而多取编民。中书佥省王遇验其籍改正之。吐土哈遂奏遇有不臣语。帝怒，欲斩之，不忽木谏曰：“遇始令以钦察之人奴为兵，未闻以编民也。万一他卫皆仿此，户口耗矣。若诛遇，后人岂肯为陛下尽职乎？”帝意解，遇得不死。
二十四年，桑哥奏立尚书省，诬杀参政杨居宽、郭佑。不忽木争之不得，桑哥深忌之，尝指不忽木谓其妻曰：“他日籍我家者此人也。”因其退食，责以不坐曹理务，欲加之罪，遂以疾免。车驾还自上都，其弟野礼审班侍坐辇中，帝曰：“汝兄必以某日来迎。”不忽木果以是日至。帝见其癯甚，问其禄几何，左右对以满病假者例不给，帝念其贫，命尽给之。
二十七年，拜翰林学士承旨、知制诰兼修国史。二十八年春，帝猎柳林，彻里等劾奏桑哥罪状，帝召问不忽木，具以实对。帝大惊，乃决意诛之。罢尚书省，复以六部归于中书，欲用不忽木为丞相，固辞，帝曰：“朕过听桑哥，致天下不安，今虽悔之，已无及矣。朕识卿幼时，使卿从学，政欲备今日之用，勿多让也。”不忽木曰：“朝廷勋旧，齿爵居臣右者尚多，今不次用臣，无以服众。”帝曰：“然则孰可？”对曰：“太子詹事完泽可。向者籍没阿合马家，其赂遗近臣，皆有簿籍，唯无完泽名；又尝言桑哥为相，必败国事，今果如其言，是以知其可也。”帝曰：“然非卿无以任吾事。”乃拜完泽右丞相，不忽木平章政事。
上都留守木八剌沙言改按察司置廉访司不便，宜罢去，乃求宪臣赃罪以动上听。帝以责中丞崔彧，彧谢病不知。不忽木面斥彧不直言，因历陈不可罢之说，帝意乃释。王师征交趾失利，复谋大举，不忽木曰：“岛夷诡诈，天威临之，宁不震惧，兽穷则噬，势使之然。今其子日燇袭位，若遣一介之使，谕以祸福，彼能悔过自新，则不烦兵而下矣。如或不悛，加兵未晚。”帝从之。于是交趾感惧，遣其伪昭明王等诣阙谢罪，尽献前六岁所当贡物。帝喜曰：“卿一言之力也。”即以其半赐之，不忽木辞曰：“此陛下神武不杀所致，臣何功焉。”惟受沉水假山、象牙镇纸、水晶笔格而已。麦术丁请复立尚书省，专领右三部，不忽木庭责之曰：“阿合马、桑哥相继误国，身诛家没，前鉴未远，奈何又欲效之乎！”事遂寝。或劝征流求，及赋江南包银，皆谏止之。桑哥党人纳速剌丁等既诛，帝以忻都长于理财，欲释不杀。不忽木力争之，不从。日中凡七奏，卒正其罪。释氏请以金银币帛祠其神，帝难之。不忽木曰：“彼佛以去贪为宝。”遂弗与。或言京师蒙古人宜与汉人间处，以制不虞。不忽木曰：“新民乍迁，犹未宁居，若复纷更，必致失业。此盖奸人欲擅货易之利，交结近幸，借为纳忠之说耳。”乃图写国中贵人第宅已与民居犬牙相制之状上之而止。有谮完泽徇私者，帝以问不忽木。对曰：“完泽与臣俱待罪中书，设或如所言，岂得专行。臣等虽愚陋，然备位宰辅，人或发其阴短，宜使面质，明示责降，若内怀猜疑，非人主至公之道也。”言者果屈，帝怒，命左右批其颊而出之。是日苦寒，解所御黑貂裘以赐。帝每顾侍臣，称塞咥旃之能，不忽木从容问其故，帝曰：“彼事宪宗，常阴资朕财用，卿父所知。卿时未生，诚不知也。”不忽木曰：“是所谓为人臣怀二心者。今有以内府财物私结亲王，陛下以为若何？”帝急挥以手曰：“卿止，朕失言。”
三十年，有星孛于帝座。帝忧之，夜召入禁中，问所以销天变之道，奏曰：“风雨自天而至，人则栋宇以待之；江河为地之限，人则舟楫以通之。天地有所不能者，人则为之，此人所以与天地参也。且父母怒，人子不敢疾怨，惟起敬起孝。故《易·震》之象曰‘君子以恐惧修省’，《诗》曰‘敬天之怒’，又曰‘遇灾而惧’。三代圣王，克谨天戒，鲜不有终。汉文之世，同日山崩者二十有九，日食地震频岁有之，善用此道，天亦悔祸，海内乂安。此前代之龟鉴也，臣愿陛下法之。”因诵文帝《日食求言诏》。帝悚然曰：“此言深合朕意，可复诵之。”遂详论款陈，夜至四鼓，明日进膳，帝以盘珍赐之。