后，于至元九年迁都北京，定名大都。不过他也为自己出了一道极为棘手的难题：初为统辖大江南北的国家首都，人口由十几万暴涨至八十万，最迫切也最难解决的就是“吃饭”问题。当时是以米粮为俸禄供养官吏和军队，没有粮食就等于没有薪饷。而大元朝廷每年的粮赋收入一千二百余万石，其中却有一千万石来自江南。

东西是有了，但是如何把巨量的粮赋运到大都？这却让忽必烈颇为抓狂。他一方面紧急修建以大都为中心，遍布全国的驿道交通网络；一方面命水利专家郭守敬疏通京杭大运河，并在京城内开凿通惠河，让南来的货物直接运抵皇宫墙外的积水潭。然而如此大动干戈，每年调运进京的粮食也不过二三百万石，难以填饱狮虎之腹，他不得不另觅途径……