至元四十六年秋初十，也速蒙哥以 “守护祖地、保全部众” 为号召，正式在杭爱山聚兵，西北边疆的平静，被这股异动彻底打破。
也速蒙哥的聚兵准备，早在调整令下达时便已暗中启动，杭爱山的地形优势与察合台系的残余势力，成为他敢反元的底气。杭爱山主峰海拔三千余米，山间多峡谷、隘口，易守难攻，也速蒙哥将主力部署在 “黑山口”（杭爱山通往岭北行省的必经之路），并在峡谷两侧搭建箭楼，埋设绊马索，还将部落的粮草、兵器转移至山巅的 “察合台旧营”（察合台曾在此驻军，有现成的堡垒）。
帖木儿负责整编部众，将三万骑兵分为 “前军、中军、后军”—— 前军五千人，由猛将合撒儿（非长老，同名）统领，驻守黑山口；中军一万五千人，也速蒙哥亲自统领，驻守察合台旧营；后军一万人，由帖木儿统领，负责粮草运输与后方防御。“咱们的骑兵多是从小在马上长大的，熟悉山地作战，” 帖木儿对也速蒙哥道，“朝廷军虽多，却不熟悉杭爱山地形，只要咱们守住黑山口，拖到冬天，他们粮草耗尽，自然会退。”
兵器与粮草的筹备也格外用心 —— 帖木儿下令熔化部落的铜器，铸造箭头、刀矛；将储存的青稞、干草集中到察合台旧营，足够三万骑兵食用三个月；还派人去周边的小部落强征粮草、兵器，不从者便以 “通敌” 论处。一名小部落领主不愿交粮，帖木儿当即率军攻破其帐，斩杀领主，将部落的粮草、马群全部没收：“谁若敢不支持咱们，这就是下场！” 此举虽震慑了小部落，却也让不少人暗中不满，为后续朝廷策反埋下隐患。
也速蒙哥还试图煽动部众的 “祖地情结”，在察合台旧营举行 “祭旗仪式”—— 他捧着察合台的旧盔甲，对骑兵们道：“这是我祖父的盔甲，当年他靠这副盔甲，打下了杭爱山的牧地！现在朝廷要抢咱们的牧地、迁咱们的部众，是要断咱们的根！今日祭旗，愿祖父保佑咱们，打退朝廷军，守住祖地！” 骑兵们看着旧盔甲，想起世代生活的牧地，纷纷高呼：“守住祖地！反抗朝廷！” 气氛被煽动到极致，不少原本犹豫的骑兵，也握紧了手中的兵器。
合撒儿长老看着聚兵的场景，心中满是绝望 —— 他知道，也速蒙哥的准备看似充分，却经不起朝廷的正规军打击，可他已被剥夺实权，只能在私下劝诫身边的部众：“别跟着冲动，朝廷若真派兵来，咱们根本挡不住，保住性命才最重要。” 可此时的部众，已被也速蒙哥的煽动冲昏头脑，没人听得进他的劝告。
也速蒙哥深知，仅凭自己的力量难以对抗朝廷，便派帖木儿暗中联络西北其他不满的察合台系部落，试图组建 “反元联盟”。帖木儿首先前往斡端地区（察合台系重要领地，今新疆和田一带），拜见领主忽都鲁帖木儿（也速蒙哥的堂兄），带去也速蒙哥的亲笔信：“朝廷削咱们的牧地、迁咱们的部众，今日对我下手，明日就会对你下手！不如联手反元，夺回牧地，恢复察合台系的荣光！”
忽都鲁帖木儿看着信，心中犹豫 —— 他虽也不满朝廷的调整令，却深知也速蒙哥兵力有限，且朝廷军实力强大，结盟风险太大。“帖木儿，” 忽都鲁帖木儿道，“也速蒙哥的心意我领了，可斡端地区离中都太远，朝廷若派兵来，我部难以支撑。不如等也速蒙哥先动手，若他胜了，我再出兵支援；若他败了，我也好有个退路。” 帖木儿见状，知道无法强求，只能道：“堂兄若想通了，随时派人去杭爱山联络，咱们察合台系，不能一直被朝廷压制！”
帖木儿又前往别失八里地区（今新疆吉木萨尔），拜见领主脱忽察儿（察合台的曾孙）。脱忽察儿年轻气盛，虽不满朝廷，却更忌惮也速蒙哥的野心 —— 他知道也速蒙哥想借反元掌控整个察合台系，若结盟，自己迟早会被吞并。“我部兵力薄弱，难以出兵，” 脱忽察儿找借口推脱，“不过我可以给你们送些粮草，算是支持，其他的，爱莫能助。” 帖木儿只能收下粮草，失望离去。
联络过程中，也有小部落愿意结盟 —— 比如驻守阿力麻里地区（今新疆霍城）的领主巴图，他因牧地被清退五十顷，对朝廷不满，主动派使者赴杭爱山，承诺出兵五千支援。也速蒙哥得知后，大喜过望：“巴图识大体！有他相助，咱们的兵力更盛，朝廷军更不是对手！” 帖木儿却提醒：“领主，巴图兵力有限，且阿力麻里离杭爱山远，援军抵达需时日，咱们不能太依赖他。” 也速蒙哥却不以为意，认为有巴图相助，足以震慑朝廷。
然而，这些联盟多是 “口头承诺”，真正愿意出兵的寥寥无几 —— 忽都鲁帖木儿按兵不动，脱忽察儿只送粮草，巴图的援军迟迟未到。合撒儿长老得知后，暗中对身边人道：“也速蒙哥连个像样的盟友都没有，还想反元，真是自不量力。” 可他的话，再次被帖木儿的眼线听到，也速蒙哥下令将他软禁在帐中，不准再与外界接触。
也速蒙哥的异动，最终通过驿站传递到中都