吴直方于是对脱脱帖木儿附耳说明计划，脱脱帖木儿听后，高高兴兴地离开了。

回去之后脱脱帖木儿连忙去邀请阿鲁和托托木尔到自己家里设宴款待，宴席只是美酒佳肴，还给二人准备了床榻休息，又找来了两个有些姿色的女子服侍阿鲁和托托木儿，从白天到晚上，脱脱帖木儿始终不让他们二人出门。这两人得美酒佳肴，又有美女相伴，自然乐在其中。

而脱脱帖木儿则找了个借口起身离开，出去找世杰班。二人商议在朝堂大门附近安排士兵埋伏，等到第二天早上伯颜上朝的时候就一举将他拿下问罪。与此同时，脱脱帖木儿偷偷命令卫兵严加盘查宫门出入之人，殿前也安排好了卫士，只等天亮了。

脱脱帖木儿回了府，天还未亮，伯颜已经派人来召见脱脱帖木儿，脱脱帖木儿不敢不去。等面见到伯颜，不出所料遭到伯颜的责问。

伯颜问道：“宫廷内外为何突然增加卫兵？”

脱脱帖木儿闻言大惊，勉强定了定心神，解释道：“宫廷乃是天子居所，理应小心防护，如今盗贼四起，难保不会潜伏入京城，所以提前做好戒备。”

伯颜闻言，大怒呵斥道：“那你为何不提前向我报告？”

脱脱帖木儿料想伯父伯颜已经有了戒心，于是通知世杰班另外想办法。

第二天早朝，伯颜带了卫兵到朝堂门外等候，保护自己的安全。退朝之后，伯颜又上了一份奏折，邀请元顺帝到柳林去狩猎。

元顺帝看了奏折，问脱脱帖木儿怎么办？脱脱帖木儿告诉元顺帝只能借口生病，让太子代您出行。

于是元顺帝写了诏书，盖了玉玺，第二天清晨颁发下去。

伯颜接到圣旨，于是计划要挟持太子，号召废掉元顺帝。

脱脱帖木儿和阿鲁等人密谋，连夜请元顺帝移居别殿，同时安排亲信埋伏城下。

至元六年（1340年）二月，元顺帝与伯颜之养子、御史大夫脱脱等合谋，召其入宫，埋伏卫兵拿下伯颜，并废黜伯颜为河南行省左丞相。同年三月，诏徙伯颜于南恩州阳春县安置，于流放的途中病死在龙兴路驿舍。