公元1206年（金泰和六年），鐵木真被各部落推舉為「成吉思汗」，建立政權於漠北，國號「大蒙古國」（Yeke Mongghol Ulus）。從此，蒙古草原結束了長期混戰的局面。 大蒙古國成立後，不斷發動征服戰爭擴張其疆域。
1218年滅亡西遼
通商波斯
1219年西征中亞花剌子模，一直進攻到伏爾加河流域
征服波蘭
破匈牙利
1227年又滅西夏，成吉思汗在遠征中病逝，1234年滅金朝。
1246年招降吐蕃
1253年滅大理
蒙哥汗於1259年在四川駕崩，享年52歲。其四弟忽必烈與七弟阿里不哥開始爭奪汗位。1259年11月，阿里不哥在宗王阿速台等大多數蒙古正統派的支持下於蒙古帝國首都哈拉和林通過「忽里勒台」大會即大汗位。與此同時，忽必烈與南宋議和後返回開平府（今內蒙古正藍旗）。
1260年3月，忽必烈在漢族地主階級及部分蒙古宗王的支持下於即大汗之位 ；4月，忽必烈設立中書省，總管國家政務；5月，忽必烈頒布《即位詔》法令，並建元中統。由於忽必烈在中原漢地自行集會稱汗，並且推行漢法，明顯違背了蒙古傳統，引起了阿里不哥和蒙古正統派的強烈不滿，忽必烈與阿里不哥隨即展開了四年的汗位戰爭。1264年阿里不哥兵敗投降，忽必烈奪得蒙古汗國的最高統治權 。但他推行的「行漢法」主張卻造成許多蒙古貴族的不滿，拒絕歸附忽必烈汗國，結果導致其他幾個蒙古汗國紛紛敵對。
蒙古汗國事實上分裂為忽必烈政權（大汗轄區）和四大汗國，四大汗國名義上服從大汗宗主權，實際上各自為政。 元世祖忽必烈大元一統 公元1271年（至元八年），蒙古大汗忽必烈公布《建國號詔》法令，取《易經》中「大哉乾元」之意，正式建國號為「大元」。
馬可波羅在大都
1273年，元軍攻陷樊城。不久，襄陽守將呂文煥投降。隨後，元丞相伯顏督率大軍沿江東下，南宋守將或敗或降。
1275年，南宋奸臣賈似道被迫出兵應戰，但很快潰敗。1276年（至元十三年），元軍攻陷南宋首都臨安（今浙江省杭州市），俘虜6歲的宋恭帝及謝太皇太后，南宋滅亡。
進攻周邊一些地區，如安南、占城、爪哇和日本等
東征日本
1315年，元仁宗下令恢復科舉制度，將儒家學說中的程朱理學定為考試的主要內容。
至正三年（1343年），元惠宗下令修撰《遼史》、《金史》、《宋史》三史，脫脫以都總裁右丞相的身份領銜主修三史，至1345年修成。
元惠宗至正十一年（1351年）發生劉福通紅巾軍起義，至正十六年（1356年）到至正十九年（1359年），起義軍朱元璋不斷擴充自己的勢力，占領了江南的半壁江山。
至正二十七年（1367年），朱元璋開始北伐，在大將徐達、常遇春等的率領下，於1368年八月攻陷元大都，元惠宗北逃，元朝在中原的統治結束。
北遷的元政權退居漠北，仍沿用大元國號，與明朝對峙，史稱「北元」。1370年，元惠宗在上都（今會寧）病逝。