加强平叛兵力。令东平万户严忠范留少量兵力戍守宿州（今安徽宿州市）、蕲县，以余兵自随加强东平防卫。及至得王文统参与策划叛乱的实证后，诛王文统及其子荛，以赵壁为平章政事。
不出姚枢所料，李璮果出下策。二月二十七日，李璮抵济南，初获小胜，后为阿术所统蒙古军和史枢所统汉军击败，被歼四千人，遂退保济南。蒙古军离城三十里开河筑城，凡三河三城，以十七路兵马将济南团团围定。自此，李璮军与外界联系断绝，叛军不得出，犹日夜拒守。李璮“取城中子女赏军士，以悦其心；且分军就食民家，发其盖藏以继，不足，则家赋之盐，令以人为食”7。六月，城中食尽，甚至截屋檐草拌盐饲马，即而屋檐草亦尽，将至人自相食。李璮情绪沮丧，终日昏昏沉沉，“军伍不备，将士作乱，以至绝粮，俱不能晓”8。七月十三日组织突围，军士已无力战斗，复被蒙古军杀人。于是，“人情溃散，……各什佰相结，缒城以出。”二十日，吩咐众人各自为计寻求生路，自乘小舟入大明湖投水，水浅不死，为官军所获，被丞相史天泽杀死。
李璮之乱的发生有其深刻的政治原因和社会原因。在蒙金战争中，河北、河东的地主武装分成保金和投蒙两大部分。降蒙的武装地主在灭金战争中为蒙古统治者立下了不小的功勋，蒙古贵族一度依靠他们维持了在中原与金朝的相持局面，并取得了对金战争的优势。为了利用他们对抗金朝，蒙古贵族不惜以高官爵位笼络他们。凡对降蒙的金朝将领和地主武装，蒙古统治者一律“因其日而令官”9，授与行省、领省、大元帅等职位，允许他们世袭
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