吴直方是位年近花甲的大儒，他不假思索地回道：“如今你能看到这里，没有辜负为师对你多年的耳提面命，为师内心甚喜甚慰。《左传》中说：‘子从弑君之贼，国之大逆，不可不除。故曰大义灭亲。’身为士大夫，眼里心里只有一个朝廷在，一个天子在，家固不宜恤！”
“学生焉能不知大义灭亲之理，唯恐事败，如之奈何？”显然，这才是脱脱最没有信心的地方。
吴直方正了正衣冠，当即慨言道：“如今你既已有心剪除国贼，成败在于天意，死何足惜？古今成仁取义者，何止万千计！生前不能得志，死后却得千秋传颂忠义之名，就如前朝那文文山！若你有幸做了文山第二，为师也算沾了你的光了！”
文天祥是死在大都的，虽是敌国大臣，但其不朽事迹被千万人传颂，就连忽必烈都对之肃然起敬，脱脱自然也是了解的。老师以文丞相相勉励，脱脱受此鼓舞，拍案道：“学生之意已决！望先生助我一臂之力！”
“好！你若事败，为师也绝不独生！”吴直方慨言道。
脱脱闻听此言，当即给吴直方行了一个大礼，师生二人久久对视。最后，吴直方问道：“你伯父逆施倒行，拒斥汉法治国，罢停科举，贪鄙无厌，又矫旨擅杀郯王，贬走宣让王、威顺王，诸种恶行，令上位积郁不能平，你若想成事，自然要先跟上位互通声息。我听闻你伯父与太皇太后谋立文宗之子燕帖古思，可有此事？”
脱脱顿时色变，道：“连先生都察觉到了，看来只有那里的人不知道了。”说着，他往宫城的方向指了指。
“这第一步，你要把此事告知上位，令他有所防备才是。”吴直方叮嘱道。
“事到如今，也只好如此了！”
次日，脱脱进了宫，悄悄将伯颜与卜答失里的密谋跟皇帝说了。哪承想皇帝勃然大怒道：“大胆脱脱！竟敢污蔑太皇太后及太师！”说着，就要命人把脱脱推出去杖责——这是蒙古君王惩治臣下的惯用家法。
脱脱起初还有些迷惑不解，等到真正行刑时才恍然大悟，原来皇帝是对他不放心，何况宫中有许多太皇太后的耳目。好在行刑的人故意放水，板子重打轻落，脱脱只是受了点皮外伤。待他回到宅邸后便把事情讲给了吴直方。吴先生当即欣喜道：“好啊，这就表示咱们主上虽仅弱冠，却是个谨慎持重之人，大事已经有了六七分的把握！如果老夫没有猜错的话，今晚将有人造访。”
果不其然，皇帝的心腹近臣世杰班、阿鲁二人打着探问伤情的幌子来到脱脱的宅邸。一番试探后，两人才释去疑心，表示将全力支持脱脱，但有一个前提：“此事成与不成，都在我等，千万不要牵连上位！”三人计议妥当，对着长生天盟誓，随后便开始了紧锣密鼓的行动。
至元五年十一月，河南省台掾史范孟因不满其位低下，假传圣旨矫杀行省长官，命原河南廉访使段辅居省中临时代理政务，范孟自命为河南都元帅以掌握兵权。但不过五天，范孟就因事泄被杀。此事牵连到段辅，伯颜大怒，命御史台大臣上奏章称汉人不可为廉访使。
此时脱脱已经成为御史大夫，系御史台最高长官，他将此事告知吴直方欲讨主意。吴先生当即道：“此乃祖宗法度，绝不可废，何不抢先一步告知上位！”
脱脱将此禀明皇帝，因此，当御史台大臣上呈奏章时，便遭到皇帝一反常态地毅然驳回。伯颜听闻风声后，非常气愤，再加上脱脱增兵宫门之事，他对脱脱这个亲侄子更加不放心了。有一回，伯颜竟当着皇帝的面试探道：“脱脱虽是臣家之子，但他一心庇佑汉人，他日臣必将他治罪才罢！”皇帝为求撇清利害，乃不置可否。
由于脱脱羽翼未丰，卜答失里与伯颜的阴谋得逞，燕帖古思被立为太子。
次年二月，不安好心的伯颜又约请皇帝去柳林打猎，脱脱抢先一步密告皇帝：“陛下，臣伯父久有异志，此行他率诸卫军马同行，若陛下同往，必不利于社稷。”
皇帝故托疾不去，伯颜遂邀太子燕帖古思同往，一行浩浩****，麾下的亲卫部队大半相随。趁着大都空虚，脱脱便与世杰班、阿鲁合谋，用己方兵力及皇帝禁卫军控制京师局势，先收取京城门钥，安排亲信列布于城门下，准备跟伯颜一党摊牌。
发动政变的当夜，皇帝在玉德殿先后召见近臣汪家奴、沙剌班及省院大臣等。一向看起来像一只病猫的皇帝，突然生出几分虎威，疾言厉色地告知大家：“今明两天，朕就要同那伯颜老贼算算总账了，京师大局已握于朕手。尔等皆朕亲信，回去之后务必把朕的旨意传达下去，要大家都看清了形势，不要再被伯颜老贼迷了眼！”
这一部分大臣原本就持中间立场，并非伯颜死党，见风色已经对伯颜不利，纷纷表态道：“陛下顺天意，诛奸臣，我等愿效死力！”
中夜二鼓时分，皇帝又命太子怯薛a月可察儿率三十骑抵达柳林太子营，连夜将燕帖古思接回了京师，此举是为了孤立伯颜的力量。接着又起草诏书，命中书平章政事只儿瓦歹奉诏前往柳林，向伯颜等人宣布诏书：
长生天气力里，大福荫护助里b，皇帝圣旨：中书右丞相伯颜不能安分，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。钦此。
a本是指“番直宿卫”，起源于蒙古贵族的亲兵，入元后逐渐发展成为封建制的宫廷军事官僚集团，有影响御前决策、干预朝政等情形，成为元代官僚阶层的核心部分。
b蒙文，意为“天眷命”，类似“奉天承运”。
伯颜跪听完圣旨，有如五雷轰顶，忙咆哮道：“陛下受了小人蒙蔽，陛下受了小人蒙蔽！臣这就进城向陛下讨个公道！”
伯颜一刻不敢耽搁，忙点齐兵马，连夜回大都质问皇帝。天明时分，伯颜等人赶到城门紧闭的大都城下。此时，全副武装、一脸肃然的脱脱已经倨坐在城门上等候多时了。
伯颜遣人来城下探查缘由，脱脱随即又宣读一道圣旨：“……诸道随从伯颜者并无罪，可即时解散，各还本卫，所罪者唯伯颜一人而已。”
伯颜心知大事不妙，他急中生智，独自来到城下，大声哭泣着对脱脱喊道：“脱脱，你快去给陛下传个话，就说伯父已经知错，伯父已经知错……你就转告陛下，说罪臣伯颜为我大元社稷戎马半生，此一去河南，远离帝阙，他日再想见到陛下，或恐无期了，请容罪臣向陛下当面辞行。”
脱脱知道伯颜唱的是苦情戏，不过他也知道皇帝是个聪明人，所以径直禀告了皇帝。皇帝听闻后表示：“伯颜老贼自恃勇武，且兵权在握，若放他单骑入见，他必笑朕胆小如鼠；若放他一众人马入城，又怕他耍诡计，动摇了城里的军心，那时还不知会闹出什么乱子来。不如让他死了这条心，好好去反省一下自己的罪过。”
伯颜麾下诸军眼见大势已去，纷纷散去。伯颜对此无可奈何，只得南下河南。几天后，皇帝再次下诏，将伯颜迁徙于南恩州阳春县（今属广东）安置，愤恨不已的伯颜最终病死于途中的龙兴路驿舍。
至此，皇帝与脱脱等人都放下了一颗始终悬着的心。