耶律阮是辽太祖耶律阿保机的长子耶律倍的长子，也就是耶律阿保机的长孙。耶律阿保机死后，由于述律太后(耶律阿保机的妻子)的干涉，长子耶律倍没有继承皇位，次子耶律德光继位，就是辽太宗。耶律倍离开辽国，后来死在异国他乡。他有一首诗述说自己的遭遇：“小山压大山，大山全无力。羞见故乡人，从此投外国。”
辽太宗耶律德光对耶律阮非常好，视同己子。会同九年(公元946年)，耶律德光亲自率军南下讨伐后晋，耶律阮陪在身边。第二年二月，耶律阮被封为永康王。四月，耶律德光在北归途中病逝于栾城(今河北栾城)，死前没有留下遗诏，也没有立太子。由于当时还在行军途中，“军中忧惧，不知所为”。由谁来掌握辽国的最高权力，成为一个迫在眉睫的问题。
这时，有资格继承皇位的有三个人。第一个是耶律德光的弟弟耶律李胡，第二个是耶律德光的长子耶律璟，第三个就是耶律阮。耶律李胡和耶律璟都在上京，不在军中。辽国南院大王耶律吼和北院大王耶律洼商议后认为：“天位不可一日旷。”如果去请示述律太后，必然会立耶律李胡，而耶律李胡是个残暴的人。于是，他们决定拥立耶律阮继承皇位。
耶律阮当时犹豫未决，就与自己的亲信耶律安抟商议。耶律安抟说：“您聪明宽厚，又是太祖的长孙，太宗皇帝虽然有儿子，但天下人还是愿意拥戴您。现在如果不做决断，以后后悔就来不及了。”这时刚好有从上京来的人，耶律安抟就诈称这人是来传达耶律李胡死讯的，军中的人都相信了。经过耶律吼、耶律洼、耶律安抟的谋划，耶律阮在耶律德光柩前即皇帝位。他就是辽国的第三个皇帝辽世宗。
耶律阮率军继续北归，派人先护送耶律德光的灵柩回上京。述律太后听说耶律阮继承皇位，大怒，让耶律李胡率军征讨。这时，耶律阮率军已经抵达南京(今北京)，双方在泰德泉(今河北北部，具体地方不详)打了一场遭遇战，耶律李胡军战败。
同年闰七月，述律太后亲自率军征讨，双方隔潢河(今西拉木伦河)对阵。军中人都说：“真要是打起来，就是父子兄弟自相残杀啊。”相持数日之后，述律太后接受耶律屋质的意见，由耶律屋质从中斡旋，双方谈判。
耶律阮和述律太后提起耶律倍当年没能继承皇位，反而弃国出走，客死他乡的事。双方都很激动，似乎没有言和的意思。耶律屋质说：“大王(指耶律阮)见太后，不少逊谢，惟怨是寻。太后牵于偏爱，托先帝遗命，妄授神器。加此何敢望和，当速交战。”最终述律太后说：“向太祖遭诸弟乱，天下荼毒，疮痍未复，庸可再乎!” 耶律阮说：“父不为而子为，又谁咎也。”双方感念亲情，身边人都受了感动，大哭一场。在耶律屋质的斡旋下，述律太后承认了耶律阮当皇帝的既成事实，双方罢兵。
回到上京以后，耶律阮以“谋废立”的罪名，把述律太后和耶律李胡迁到祖州(今内蒙古巴林左旗一带)，又杀掉了拥戴述律太后和耶律李胡的人。拥戴耶律阮的人都得到赏赐和晋封，耶律阮的皇位得以巩固。
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