忽必烈召见二人，问：“佛法里有没有安天下的办法呢？”海云回答道：“应该在天下大贤硕儒中询问古今治乱兴亡之道。”刘秉忠于书无所不读，尤精于易经，至于天文地理律历，三式六壬遁甲之术，无不精通，他很关心时事政治，论天下形势了如指掌。
忽必烈大为赏识，于是把刘秉忠留在幕府，参与军政大事，命令他还俗，赐名秉忠。和林之行，刘秉忠得遇明主，自此改变了自己的命运，也改变了蒙古帝国的命运。
蒙哥即位后，忽必烈受命在金莲川设置王府，管理漠南地区，广招汉族人才，开始施展“大有为于天下”的抱负。刘秉忠、姚枢等人辅佐忽必烈在金莲川制定了“广招天下英俊，讲论治道”的用人方略及施政方针，藩府旧臣，四方文士，大批有识之士迅速云集到忽必烈的王府，由刘秉忠荐引，他的同学、学生、故交如张文谦、张易、李德辉、刘肃、李简、张耕、马亨、王恂、刘秉恕等人，都是当时的社会精英，先后进入王府，为忽必烈献计献策。
1251年，受封邢州的答剌罕，蒙古贵族称号，向忽必烈提出报告，陈述情况说，邢州连年天灾，百姓逃散，没有多少户人家了，快派有能力的官员来治理吧。刘秉忠与张文谦一起向忽必烈推荐熟悉邢州情况的燕赵名士张耕和刘肃，忽必烈采纳了他们的意见，在邢州设立安抚司，派近侍脱兀脱带张耕和刘肃前往。邢州吏治，是忽必烈潜邸中汉臣的初步贡献，也是刘秉忠向事业成功迈出的第一步。
蒙哥汗六年，1256年，忽必烈为便于统治中原地区，命刘秉忠在恒州东、滦河北岸的龙岗，今内蒙古多伦附近，兴建都城，三年竣工，命名为开平。
1259年蒙哥汗在南伐南宋中战死，忽必烈听从张易计策，抢在其弟阿里不哥行动之前，从武昌出发，带着刘秉忠、姚枢、郝经、廉希宪、阿合马、董文忠兄弟等重要谋士，日夜兼程，轻骑奔回北方。
公元1260年6月4日，忽必烈在开平即大汗位，设开平府，年号“中统”，取“中原正统”中两字，大有囊括天下之意。1264年又改年号为“至元”，取自《易经》中“至哉坤元”的意思。
至元三年，刘秉忠受命在原燕京城东北设计建造一座新的都城，命名新都为大都，郭守敬负责都城水系和建筑材料的运输问题，这就是明清两朝的皇城，今天的北京。
公元1271年的旧历十一月，刘秉忠领衔给忽必烈上了呈文：“元正、朝会、圣节、诏赦及百官宣敕，具公服迎拜行礼。”就是说按照忽必烈认可的方案，制订典章朝贺礼仪制度以及命名国号行朝仪的一系列策划工作已经完成，蒙古大汗可以顺理成章地成为中原正统的至高尊者。
至元十一年，1274年，刘秉忠随元世祖到上都避暑度夏。同年八月，刘秉忠在南屏山别墅无疾而终，时年五十九岁。元世祖得到丧报，非常吃惊，悲痛不已，他对群臣说：“秉忠事朕三十多年，小心缜密，不避艰险，言无隐情。其阴阳术数之精，占事知来，若合符契，只有朕知道，别人是不会了解的啊。”
于是委派礼部侍郎赵秉温护丧，厚葬大都，最终改葬邢州祖茔，今邢台县贾村。刘秉忠拜光禄大夫，位太保，参领中书省事，死后赠太傅，封赵国公，谥文贞。成宗时，赠太师，谥文正。仁宗时，又进封常山王。
刘秉忠是邢台人，他英俊豪爽，潇洒fēng_liú，不拘小节，因为家庭出身贫寒，只担任了一个府令史的小官，池塘难养大鱼，他才华横溢，空怀壮志，他认为身为小官很难施展自己的远大抱负，就辞去官职去寺庙里当了和尚。
风云际会，因缘凑合，也许上天有意让刘秉忠发迹，他在一个偶然的机会，遇到忽必烈召见僧人海云，就邀请刘秉忠一起前往，在与忽必烈的会见中，刘秉忠才思敏捷，对忽必烈提出的问题从容应对，回答得体，尤其显出他对中国哲学经典《易经》以邵康节的治国道理非常精通，因此得到忽必烈高度赞赏，刘秉忠给忽必烈留下了深刻的印象，因此忽必烈这次就向蒙哥汗举荐了他。
蒙哥汗也接受了忽必烈的举荐，随后就命令刘秉忠选择地理位置，选定在桓州的东面，滦州的北面一个叫龙冈的地方，作为吉祥的地方，监督工匠进行修建，确定名称为开平府。
蒙哥汗曾经迁移到这里居住，蒙哥汗到来后就按照帝王的规格，在民间选择美女，作为大汗的大老婆和小老婆，增加修建了朝廷街市。这时蒙古帝国正处在兴旺的时期，到处充满了浓郁的喜庆气氛，蒙古大将兀良合台送来的捷报，又到达了宫廷，还有皇帝的弟弟旭烈兀，不久前遵照命令征讨西域，也送来了捷报，蒙古帝国这时真是热闹非凡，好戏连台。
兀良合台从吐蕃进攻白蛮、乌蛮以及鬼蛮各个部落，都在今天的云南省境内。这些少数民族部落根本不是蒙古军队的对手，很快就被打垮投降，罗罗斯和阿伯两个小国家，都因为害怕蒙古大军的强大攻势，双方没有开战，就主动乞求投降。蒙古军队又乘胜打垮了阿鲁等各个部落，到此为止西南地区全部平定。
蒙古军队攻占下云南境内的各个部落后，又继续南下向交趾发起进攻。交趾就是安南，唐朝时期曾经设置安南都护