颁布珍珠诏书，开通万里驿路中统元年（1260），忽必烈即位后，为巩固蒙元帝国对吐蕃的统治，将萨迦五祖八思巴封为国师、总领天下释教。派八思巴与白兰王一起返回吐蕃，一是开辟一条从吐蕃至燕京的驿路，二是正式建立吐蕃地方政权。八思巴建议仿照内地的驿站制度，从青海起直至萨迦，清查沿途人口、物产、道路情况，开辟驿路，设置驿站。忽必烈答应了这一要求，命枢密院派一位将军率3000人马协助白兰王修建驿路。这年五月一日，忽必烈颁发了著名的珍珠诏书。
八思巴、白兰王一行从上都出发，带着大汗诏书、国师法旨，以及从御库领出的大量赏赐品和筑路所需物品，前往吐蕃。他们依次来到朵八思巴铜像
思麻的丹底水晶佛殿、朵甘思、卓多桑珠、后藏，直至萨迦等地。沿途召集民众，颁发堆积如山的赏赐品，宣读朝廷诏书和国师法旨，组建筑路大军。白兰王在蒙古将军的协助下，先后修建了27个驿站，其中包括朵思麻7个大驿站，朵甘思9个大驿站，乌思藏11个大驿站，并规定了各个万户支应驿站的事项。
建立萨迦政权八思巴回到萨迦后，吐蕃各地的政教首领纷纷前来求见。经过与各地政教首领商谈，八思巴开始筹建吐蕃行政体制。至元三年（1266）春，在新落成的大金顶殿，八思巴召集吐蕃各派僧俗首领大会。除花教外，红教、白教、噶当派以及黑教都派人出席。八思巴宣布：依赖佛祖释迦牟尼的恩德和圣祖成吉思汗的威力，吐蕃正式成为忽必烈大汗治下不可分割的一部分。根据大汗“四海一家，因俗而治”的主张，吐蕃实行政教合一的行政体制：在中央设立总制院，由国师兼任总制院使，其副手由国师推荐，统领天下释教和吐蕃事务。皇上的珍珠诏书与国师的法旨并行于西土。国师兼任萨迦派法王，乃吐蕃地区的最高政教首长。其下设本钦官，负责全藏俗民事务。将全藏居民划分为俗人民户——米德和寺属民户——拉德。米德即世俗领主所属的民户，他们不仅需向自己的主人交纳贡赋和承担劳役，还要承担朝廷派遣的劳役如驿站差遣，以及其他贡赋。拉德则是各教派所属的民户，他们像僧侣一样可以免除朝廷的兵役劳役和各种贡赋，但必须承担寺院的贡赋和劳役。全藏人口，大概米德占十分之四，拉德占十分之六。全藏分为13万户，在万户的户口册上只登记米德人口。每万户设万户长进行管理，万户下分设千户、百户，由千户长、百户长管理。将全藏分为三个宗教管辖区：即乌思藏、朵甘思、朵思麻地区，分别由花教、红教、白教、黑教管辖。
八思巴文铜钱（选自《图说北京史》）创“八思巴文”，受封大元帝师八思巴一行在前藏、后藏及西藏各地巡视，进一步协调与各个教派的关系，在各地修建萨迦派寺庙，扩大萨迦派影响。在巡视西藏各地的同时，八思巴通过研究藏文和畏兀字书，在精通各种文字的桑哥帮助下，在藏文字母的基础上，创制出一套方型竖写的拼音字母的蒙古新字——八思巴文。其字共1000多个，包括字母41个。其相关纽而成字者，则有韵关之法；其以二合三合四合而成字者，则有语韵之法；其要点是以谐音为宗。
八思巴谒见忽必烈（选自《图说北京史》）至元五年（1268）春节前，八思巴抵达大都。真金太子率文武百官和京城士庶离城一舍（30里）迎接。二月，忽必烈下诏，颁行八思巴文于全国。为了推行八思巴文，忽必烈采取了一系列措施：七月，立诸路蒙古字学。次年四月，设诸路蒙古字学教授。至元七年（1270），忽必烈封八思巴为“皇天之下大地之上西天佛子化身佛陀创制文字辅治国政五明班智达八思巴帝师”。至元八年，正式建立元朝，于是八思巴成为第一任大元帝师。同年十二月，诏天下兴建国字学。至元九年（1272）七月，和礼和孙奏：蒙古字设国子学，而汉官子弟未有入学者。诏自今凡诏令并以蒙古字行，仍遣百官子弟入学。至元十二年（1275），分置翰林院，专掌蒙古文字。至元十五年，诏虎符易以国字。
元朝实行了别具一格的帝师制度：从八思巴起，元朝皇帝从萨迦派高僧中遴选一人为帝师，主持皇廷的重大佛事活动。皇帝即位前需受佛戒9次，后妃也需接受灌顶；帝师乃全国佛教最高领袖，在中央设宣政院（原总制院），由帝师兼任宣政院使，与中书省等平行，帝师可自任官属。宣政院负责管理全国佛教和吐蕃事务；诸路府州县皆设僧录司、僧正司、都纲司，管理各地佛寺僧徒。在江南设行宣政院；在吐蕃设乌思藏等三路宣慰使司都元帅府，下辖13个万户府。
八思巴负责主持皇室的佛事活动，称为“内廷佛事”，即将藏传佛教超度亡灵的做法用到祭祖上来。至元六年（1269）十二月十八日，命国师荐佛事于太庙7昼夜。造木质金表牌位16个，设大榻金椅奉安石室前，此为太庙荐佛事之始。次年十月，忽必烈又令宗庙祝文书以国字（八思巴文）。除此之外，八思巴还组织皇帝、后妃、官民、百姓、军匠、僧人参加大规模佛事活动：游皇城。每年二月十五日开始，至十六日结束。不亚于汉族的元宵社火。其弟子胆巴被派往五台山学习佛法，后一度成为五台山住持。
至元七年（1270）十二月，建大护国仁王寺于高梁河边。由阿尼哥负责工程建设，后由八思巴弟子胆巴任护国寺住持。
忽必烈利用藏传佛教顺利实现了对全吐蕃的统一。藏传佛教在蒙古帝王的崇信和支持下，得到迅速发展，从而战胜蒙古人原始信仰萨满教的阻力，使藏传佛教的思想文化，逐渐与蒙古民族的传统文化相融合，成为蒙古社会思想文化的主流。八思巴佐世祖辅治吐蕃，实现了元朝对吐蕃地区有效的政治统治，奠定了藏族统一于中华多民族大家庭的基础。