耶律阮是遼太祖耶律阿保機的長子耶律倍的長子，也就是耶律阿保機的長孫。耶律阿保機死後，由於述律太后(耶律阿保機的妻子)的干涉，長子耶律倍沒有繼承皇位，次子耶律德光繼位，就是遼太宗。耶律倍離開遼國，後來死在異國他鄉。他有一首詩述說自己的遭遇：“小山壓大山，大山全無力。羞見故鄉人，從此投外國。”
遼太宗耶律德光對耶律阮非常好，視同己子。會同九年(公元946年)，耶律德光親自率軍南下討伐後晉，耶律阮陪在身邊。第二年二月，耶律阮被封爲永康王。四月，耶律德光在北歸途中病逝於欒城(今河北欒城)，死前沒有留下遺詔，也沒有立太子。由於當時還在行軍途中，“軍中憂懼，不知所爲”。由誰來掌握遼國的最高權力，成爲一個迫在眉睫的問題。
這時，有資格繼承皇位的有三個人。第一個是耶律德光的弟弟耶律李胡，第二個是耶律德光的長子耶律璟，第三個就是耶律阮。耶律李胡和耶律璟都在上京，不在軍中。遼國南院大王耶律吼和北院大王耶律窪商議後認爲：“天位不可一日曠。”如果去請示述律太后，必然會立耶律李胡，而耶律李胡是個殘暴的人。於是，他們決定擁立耶律阮繼承皇位。
耶律阮當時猶豫未決，就與自己的親信耶律安摶商議。耶律安摶說：“您聰明寬厚，又是太祖的長孫，太宗皇帝雖然有兒子，但天下人還是願意擁戴您。現在如果不做決斷，以後後悔就來不及了。”這時剛好有從上京來的人，耶律安摶就詐稱這人是來傳達耶律李胡死訊的，軍中的人都相信了。經過耶律吼、耶律窪、耶律安摶的謀劃，耶律阮在耶律德光柩前即皇帝位。他就是遼國的第三個皇帝遼世宗。
耶律阮率軍繼續北歸，派人先護送耶律德光的靈柩回上京。述律太后聽說耶律阮繼承皇位，大怒，讓耶律李胡率軍征討。這時，耶律阮率軍已經抵達南京(今北京)，雙方在泰德泉(今河北北部，具體地方不詳)打了一場遭遇戰，耶律李胡軍戰敗。
同年閏七月，述律太后親自率軍征討，雙方隔潢河(今西拉木倫河)對陣。軍中人都說：“真要是打起來，就是父子兄弟自相殘殺啊。”相持數日之後，述律太后接受耶律屋質的意見，由耶律屋質從中斡旋，雙方談判。
耶律阮和述律太后提起耶律倍當年沒能繼承皇位，反而棄國出走，客死他鄉的事。雙方都很激動，似乎沒有言和的意思。耶律屋質說：“大王(指耶律阮)見太后，不少遜謝，惟怨是尋。太后牽於偏愛，託先帝遺命，妄授神器。加此何敢望和，當速交戰。”最終述律太后說：“向太祖遭諸弟亂，天下荼毒，瘡痍未復，庸可再乎!” 耶律阮說：“父不爲而子爲，又誰咎也。”雙方感念親情，身邊人都受了感動，大哭一場。在耶律屋質的斡旋下，述律太后承認了耶律阮當皇帝的既成事實，雙方罷兵。
回到上京以後，耶律阮以“謀廢立”的罪名，把述律太后和耶律李胡遷到祖州(今內蒙古巴林左旗一帶)，又殺掉了擁戴述律太后和耶律李胡的人。擁戴耶律阮的人都得到賞賜和晉封，耶律阮的皇位得以鞏固。
