开始，脱脱与生父马札儿台进行商议。脱脱对其父说：“伯父骄纵已甚，万一天子震怒，则吾族赤矣。曷若于未败图之。”其父虽然也感到事态严重，但不敢贸然付诸行动。脱脱乃问计于吴直方。直方曰：“《传》有之：‘大义灭亲。’大夫知有朝廷耳，家固不宜恤。”脱脱曰：“事不成奈何？”直方曰：“事不成天也，一死复何惜。即死亦不失为忠义耳。”脱脱顿足曰：“吾意决矣。”吴直方引经据典，为脱脱鼓气，终于使脱脱下了铲除伯颜的决心。

　　进一步采取行动的关键是取得妥欢贴睦尔的支持和赞同。妥欢贴睦尔虽然年轻，但并不甘心做傀儡，脱脱测知伯颜擅权，“帝患之”；伯颜矫旨擅杀郯王彻彻秃，贬走宣让王帖木儿不花、威顺王宽彻普化，“帝益忿之”；伯颜胡作非为，“帝积不能平”。特别是至元四年（1338）脱脱获知伯颜与太皇太后卜答失里（文宗后）谋立燕贴古思（文宗子）而废妥欢贴睦尔，把此事告诉了吴直方，直方教他“以密告于帝，令帝知而预为之防”（权衡《庚申外史》）。因而，脱脱与妥欢贴睦尔之间是有共同思想基础的。但是在宫廷复杂的环境里，在伯颜的淫威下，妥欢贴睦尔未敢轻易表态，私下派心腹世杰班、阿鲁对脱脱反复试测后才释去疑心，表示支持脱脱采取行动。

　　至元五年（1339），脱脱曾两次准备下手，均因准备不足而未下手。这一年，脱脱与伯颜的矛盾实际已经暴露。十一月，河南省台掾史范孟因不满其地位低下，假传圣旨矫杀行省长官，命原河南廉访使段辅居省中权事，自命为河南都元帅。五天后事泄被杀。这件事因牵连廉访使段辅，伯颜大怒，命御史台臣上章言汉人不可为廉访使。作为御史大夫的脱脱与吴直方商议，直方曰：“此祖宗法度，决不可废，盍先为上言之。”脱脱入告于帝，故御史台臣上章被妥欢贴睦尔驳回。伯颜知出于脱脱，大怒，言于帝曰：“脱脱虽臣之子，其心专佑汉人，必当治之。”（《元史·脱脱传》）再加上脱脱增兵宫门的事，使伯颜对脱脱愈益增疑。

　　至元六年（1340）二月，伯颜约妥欢贴睦尔去柳林打猎，妥欢贴睦尔托疾不去。伯颜遂邀太子燕贴古思同往。脱脱密告妥欢贴睦尔曰：“伯父久有异志，兹行率诸卫军马以行，往必不利于社稷。”脱脱遂与世杰班、阿鲁合谋以所掌士兵及宿卫士控制京师，先收京城门钥，由亲信列布城门下。当夜，妥欢贴睦尔在玉德殿诏近臣汪家奴、沙剌班及省院大臣先后入见；中夜二鼓命太子怯薛月可察儿率30 骑抵柳林太子营，连夜将燕贴古思接回京师；即起草诏书，命中书平章政事只儿瓦歹奉诏前往柳林。诏书称：“伯颜不能安分，专权自恣，欺朕年幼。.变乱祖宗成宪，虐害天下。。今命伯颜出为河南行省右丞相。”（《庚申外史》）