正当他们两兄弟打得难分难解时，盘踞山东的李璮发动了兵变。
李璮起事后，忽必烈马上调兵讨伐。可不久，他就接到告发，说王文统秘密参与了李璮的兵变，还派儿子王荛为李璮通风报信。于是，忽必烈召见王文统。
忽必烈说：“有人说，几年前你就为李璮暗中策划兵变，我今天想知道你是如何做的，你要一一说来。”
王文统一听，脸色大变。他知道，如果没真凭实据，忽必烈不会如此直截了当问他的。
“我，我记不清了，容我想一想，再上书陛下吧……”
这得到了忽必烈的同意。
王文统很快就写出来了，最后对忽必烈说：“如果陛下能保全我如蝼蚁一样卑贱的性命，我将竭力为陛下攻取江南而效犬马之劳……”
忽必烈说：“我看中你的才华，一直提拔你，待你真是不薄，你为何如此负我?”
王文统一直辩解，却始终说不出“臣罪当死”的话。
忽必烈于是召上一批老臣，问道：
“你们说王文统该当何罪?”
群臣齐声答道：“死罪。”
于是，王文统和他的儿子王荛都被处死。
王文统案的发生，本来也算不得一件大事，但是却引起了一个直接的严重后果，忽必烈从此对其他的..幕僚不信任，并且对忽必烈“治汉地用汉法”政策也是一个沉重打击。在冷落、疏远..儒臣的同时，忽必烈开始重用“色目人”了。
王文统案，为元初的政治，抹上了意味深长的一笔。
