世界的征服者成吉思汗，在他六十六岁那年，死在远征西夏的战场上。此后，蒙古帝国虽然还因惯性继续保持着扩张的势头，但大汗诸子孙间的不和已经成为帝国的隐患。公元一二五九年，出自拖雷系的蒙哥汗，非常偶然地在攻打南宋要塞钓鱼城时受伤而死，他是最后一个为蒙古帝国各部所公认的大汗。
蒙哥死时，其弟忽必烈在围攻南宋长江防线上的重镇鄂州，旭烈兀在中东与埃及的马木留克王朝苦战，只有幼弟阿里不哥尚在蒙古本部。论情理，本当由忽必烈继承汗位，忽必烈在蒙古本土之外的开平召开库里台大会（Kuriltai），自封为蒙古大汗，但这个大会，一则部在蒙古境内。但蒙古诸亲贵一则畏忌其雄才大略，二则对他所鼓吹的汉化不满，遂自行召开库里台大会，拥立阿里不哥为蒙古大汗。忽必烈回师争夺汗位，双方大战四年，最终阿里不哥战败投降，然而支持阿里不哥的钦察汗国和察合台汗国诸王对此不予承认，第二任大汗窝阔台的孙子海都等人相继发动叛乱，蒙古内讧方兴未艾。勉强夺得汗位的忽必烈，只得放弃了对中、西亚诸汗国的控制权，一心经营富庶的中原，并以亲王出镇漠北，以抵御侵扰。一二七一年，忽必烈改国号“蒙古”为“元”，称自己为中原的皇帝，是为元世祖。这标志着蒙古帝国的崩溃。
占据中原的忽必烈，继续着蒙古时代的侵略扩张政策。一二五九年，他迫使高丽屈服，进而东窥日本。此后，忽必烈曾先后六次致书日本，要求其称臣纳贡。日本受汉文化熏陶颇深，向来师事中国正统王朝，对灭亡南宋的元朝有着天然的敌意，加之南宋灭亡后，大批遗民逃往日本，他们宣扬灭国之恨，对日本的民族情绪也造成了影响。因此镰仓幕府以“未曾闻蒙古国之名”拒绝臣服元朝，对待忽必烈使节也相当的不友好。
忽必烈大怒，于一二七四年和一二八一年两次入侵日本，但均遭到失败。第二次远征日本之战中，蒙古舰队遭到飓风袭击，几乎全军覆没——因这场飓风挽救了日本，故被日本人称为“神风”。在战死的日本武士的追悼会上，日本临济禅奠基者，佛光派始祖无学祖元亲自作法事。而在此之前，老和尚还给因蒙古来袭而心情沉重的镰仓幕府掌门人北条时宗写小纸条，劝他“莫烦恼”。然而，这位忠心耿耿的老和尚却不是日本人，他被称做“渡来僧”，也就是“外国来的和尚”，他原是中国雁荡山能仁寺的高僧。无学祖元虽然帮助日本人，然而并没有人说他是“汉奸”。
世祖能通汉语，积极改革蒙古旧制，重用汉人，但到晚年却颇以为悔。世祖之后，入继大统的皇帝，多为漠北镇王出身，这些镇王久居漠北，深受胡族文化的熏陶，大多不会汉语，更顽固地拒绝汉化，因此元王朝始终不能融入正统中原文化中。
这个王朝因其激烈的民族矛盾和社会矛盾，迅速走向衰落，只存在了不到百年的时间。到如今，这个曾经强大的王朝，仅在北京城留下几段荒颓的土墙，叫做“元大都遗址”。