中统二年（1261）冬，世祖再次率军亲征漠北。李璮抓住这个机会策动叛乱。不料到十二月，世祖即还跸燕京。但这时举兵称乱，已如箭在弦上，无容迟疑。三年正月底，他用早已布置的私驿召回留质燕京的儿子李彦简，三四天后，即尽杀境内蒙古戍军，宣布以涟、海等城献于宋，公开称叛。

惊动朝野

　　李璮举事之前，朝廷对他的用心即已有所察觉。粘合南合和张宏等人，曾在事先向世祖进言，谓李璮必反。由于当日北边未靖，中原守备空虚，世祖只能对他专用安抚、姑息之策，表面上不动声色。中统元、二两年之间，元廷加璮为江淮大都督，赐金、银符共六十余枚，褒赏奖谕竟至再三。种种殊遇，其实都是为了将他暂时稳住。三年初，李彦简逃归山东，世祖立即召谋臣姚枢入对，要他预测李璮动向。可见朝廷对益都事态始终保持着高度警觉。

　　根据姚枢的判断，李璮举事之后，有三种战略可供选择：“使璮乘吾北征之衅，濒海捣燕，闭关居庸，惶骇人心，为上策；与宋连和，负固持久，数扰边，使吾罢于奔救，为中策；如出兵济南，待山东诸侯应援，此成擒耳。”忽必烈追问“今贼将安出”，姚枢断然回答：“出下策。”（《元史·姚枢传》）

事态的发展，完全证实了姚枢的看法。

　　二月三日，李璮称乱时，他本人似乎难在涟、海一线。璮事先虽已遣人向南宋纳款，但晚至二月初一降书方递达临安。宋廷认为“情伪难凭”，要李璮实献出涟、海，以示诚信。李璮于初十致书宋廷，保证“来意真确”，在此前后，宋朝方正式接收涟、海诸城，遂于二十四日诏封李璮为保信宁武军节度使、督视京东河北等路军马、齐郡王。这段交涉表明，李璮在公开叛乱之前，并没有与宋取得确实的联络；起事后即匆匆领兵北走益都、济南。自二月末至五月，宋两淮边军乘李璮之乱，在滕（今山东滕县）、徐（今江苏徐州）、邳（今江苏邳县）、宿（今安徽宿县）一线频频出攻。李璮也没有向南移兵，以期与宋军腹背相倚。可见他向宋纳款，仍是玩弄“挟敌国以要朝廷”的故伎，根本没有认真考虑过“与宋连和，负固持久”的策略。另一方面，李璮返益都不久，即进据济南；此后顿兵济南达两月之久，直至被元军团团围住。又可见他也根本没有奔袭燕京，拒元北征之师于居庸之外，乘中原人心未定，以乱求变的胆魄。他采取的，恰恰是姚枢所说的“下策”，即出兵济南，坐待山东诸侯应援。