哈剌哈孙哈剌罕遣使来告，仁宗疑而未行，孟曰：“支子不嗣，世祖之训也。今宫车晏驾，大太子居万里之外，宗庙社稷危在旦夕，殿下当奉大母急还京师，以折奸谋，固人心。不然，国事未可知也。仁宗犹豫未决，孟复进曰：“邪谋既成，以一纸书召还，则展下母子且不自保，岂暇论宗社乎？仁宗曰：“先生言及宗庙社稷之福。”遂奉太后还京师。
时哈剌哈孙称病坚卧，仁宗遣孟往候之，达皇后使人问疾，络绎不绝，孟入，长揖而坐，引手诊其脉，人以为医者，不之疑。既知皇后临朝有日，还告曰：“事急矣，先发者制人，后发者制于人，不可不早图之。”
左右皆不能决，惟曲出、伯铁木儿与孟同。或曰：“皇后八玺在手，四卫之士，一呼而应者累万，安西府王府中从者如林。殿下侍卫寡弱，不过数十人，兵仗不备，赤手而往。事未必济，不如静守以俟阿合之至，然后图之未晚也。”阿合，译言兄，谓武宗也。孟曰：“群邪背弃祖训，党附中宫，欲立庶子。天命人心，必皆不与。殿下入内庭，以大义责之，则凡知君臣之义者，无不为殿下用，何求而弗获？清宫禁，以迎大兄之至，不亦可乎？且安西王既正位号，纵大兄至，彼安肯退就藩服，亦师必有喋血之祸，宗社危矣！危身以及其亲，非孝也。遗祸难于兄，非弟也。得时弗为，非智也。临机不断，非勇也。仗义而动，事必万全。”
仁宗曰：“当以卜决之。”命召卜人，既至，孟出语之曰：“大事待汝而决，但言吉可也。”人筮，皆九。孟曰：“筮不违人，是谓大同，时不可以失！”仁宗喜，乃上马。孟及诸臣皆步从，入自延春门，哈剌哈孙自东掖门来就之。至殿廓，收首谋及同恶者悉下于狱，奉御玺北迎武宗，中外翕然。
仁宗监国，授孟参知政事。孟久在民间，知闾阎疾苦，损益庶务，悉中利病，速近无不悦服。然特抑绝侥幸，群小多怨之，孟不为动。事定，乃言于仁宗曰：“执下舌臣，当自天子亲用，今銮舆在道，孟未见颜色，不敢冒当重任。”固辞，弗许，遂遁去，隐于许州陉山。
夏五月，武宗即位，有言于帝曰：“内难之初定也，李孟尝劝皇弟自取，如彼言，岂有今日。”武宗察其诬，弗听。仁宗亦不敢复言孟。
至大二年，仁宗为皇太子，尝侍帝同太后内宴，饮半，仁宗戚然改容，帝顾语曰；“吾弟今日不乐，何所思耶？仁宗从容起谢曰：“赖天地祖宗神灵，神器有归，然成今日母子兄弟之欢者，李道复之功为多，适有所思，不自知其变于色也。”帝友爱，感其言，怒命搜访之。
三年春正月，入见武宗于玉德殿。帝指孟，谓宰执大臣曰：“此皇祖妣命为朕师者，宜速任之。”三月，特授荣禄大夫、中书平章政事、集贤大学士、同知微政院事。
仁宗嗣位，真拜中书平章政事，进阶光禄大夫，谕之曰：“卿，朕之旧学，其尽心以辅朕不及。”孟以国事为己任，节赐与，重名爵。贵戚近臣恶其不便于己，而心服其公，无间言。孟言：“人君之柄，在赏与罚，赏一善而天下劝，罚一恶而天下惩，乃不失所施。若赏罚不足劝惩，何以为治？”遂奏雪冤死者，复其官荫，滥冒名爵者，悉夺之，罢僧道官，使释老之徒不敢与有司抗，天下翕然颂之。
仁宗夙知吏弊，欲痛为划除。孟进言曰：“吏亦有贤者，在乎变化激厉之而已。”帝曰：“卿儒者，宜与吏气类不合，而曲相庇护如此，真者之言也。”时承平日久，风俗奢靡，车服僭拟，上下无章，近臣恃恩，求请无厌。宰相不为裁制，更相汲引，耗竭公储，以为私惠。孟言：“贵贱有章，所以定民志；赐与有节，所以劝臣工。请各为之限制。”又请停罢土木营缮，帝皆从之。
孟在政府，自视常若不及。每因间请曰：“臣学圣人之道，遭遇陛下，陛下尧、舜之主也。臣不能使天下为尧、舜之民，上负陛下，下负所学，乞罢政权，避贤路。”帝曰：“朕在位，必使卿在中书，朕与卿相与始终，自今其勿复言。”赐孟爵秦国公，帝亲授印章，命学士院降制。又图其像，敕词臣为之赞，及御书“秋谷”二字赐之。入见，必赐坐，语移时，称其字而不名。帝常语近臣曰：“道复以道德相朕，致天下太平。”赐钞十万贯，令将作为治第。孟辞不受。皇庆元年正月，授翰林学士承旨、知制诰兼修国史，仍平章政事，赐潞川田二十顷。未几，请告归葬其父母，帝饯之曰：“事已，速还，毋久留，孤朕所望。”十二月，入朝，帝大悦，慰劳甚至，因请谢事，优诏不允，请益坚，乃命平章政事议中书省事，依前翰林学士承旨。
二年夏，气还秦国公印，奏三上，始如所请。帝与孟论用人之方，孟曰：“人材所出，固非一途，然唐、宋、金科举得人为盛。今欲兴天下之贤能，莫如科举，又必先德行经术，乃可得真材也。”帝深然其言，决意行之。延祐元年十二月，复拜平章政事。二年春，命知贡举，及廷策进士，为监试官。七月，进金紫光禄大夫、上柱国，改封韩国公。四年七月，以衰病不任事，乞解政权，帝不得已