元至正三年的大都翰林院，堆积如山的前朝史料在案头铺开，脱脱以中书右丞相的身份领衔三史都总裁，正式开启了辽、宋、金三部正史的修撰工程。从元世祖时期就迁延近八十年的修史悬案，终于在这位蒙古丞相的主持下，打破了绵延数十年的正统之争僵局，为三个并立王朝的历史，留下了一套完整的官方叙事。
自元朝大一统之后，辽、宋、金三史的修撰就始终卡在“正统归属”的死结里。朝廷内外的儒生分成两派：一派坚持以两宋为唯一正统，将辽、金归入割据载记，只修一部《宋史》，附载辽金历史；另一派则主张从元朝大一统的现实出发，承认辽金的正统地位，三朝各立史书。双方争论数十年，修史的机构多次设立又多次裁撤，大量前朝的官方史料在岁月流逝中渐渐散佚，三史始终没能动笔。直到脱脱拜相，才以强势的决断力定下“三国各与正统，各系其年号”的修史原则，直接终结了这场绵延几代人的笔墨官司。
脱脱没有把修史变成一场文人间的清谈，而是以极高的效率搭建起修史班子。他从全国遴选各族史官，既有精通汉学的汉族儒士，也有熟悉契丹、女真旧俗的北方文士，让不同文化背景的学者共同参与编纂。他定下“分史置局”的体例，辽、宋、金各设独立的修史局，互不统属又彼此参照，仅用两年时间，就先后完成了《辽史》《金史》《宋史》三部巨著。其中《宋史》全书四百九十六卷，是二十四史中篇幅最浩大的一部，系统保存了两宋三百二十年的完整史料；《金史》因大量直接沿用金朝官方留存的文献，叙事翔实、体例严谨，被后世公认为元修三史中质量最优的一部；《辽史》虽因辽代史料留存稀少略显简略，却也第一次系统梳理了契丹政权两百余年的兴衰脉络。
在脱脱的统筹下，三史修撰跳出了传统中原王朝“华夷之辨”的狭隘框架，没有将辽、金视作僭伪割据政权，而是以平等的正史地位，承认了两个少数民族政权在中国历史上的合法位置。这种修史范式，既呼应了元朝大一统的政治现实，也为后世处理多民族并存时期的历史书写，提供了一个极具开创性的参照样本。修史的同时，脱脱还下令在全国广泛征集散佚的辽宋金时期的私人笔记、碑刻与官方档案，大量濒临失传的珍贵史料，借此机会被系统整理、抄录，得以完整保存至今。
至正五年，三部史书全部刊刻完成，从大都向全国各路分发。此时的元朝已经进入统治的最后阶段，各地民变的暗流正在悄然涌动，脱脱以丞相之身主持的这场浩大文化工程，却在王朝日暮之前，为中国史学留下了一笔分量极重的遗产。后世数百年间，无数史学家依托这三部正史，梳理辽宋金三朝的制度沿革、人物脉络与民族互动，而脱脱当年定下的“三史各与正统”的原则，也成了中国多民族历史书写中，最具代表性的一次思想突破。
