成吉思汗建国以后，就开始向邻境发动掠夺性战争。1205年、1207年和1209年三次攻入西夏，迫使夏国称臣纳贡。西夏既降，接着全力攻打金朝。12l1年，成吉思汗统兵攻入金西北路边墙，取昌州（今内蒙古太仆寺旗九连城）、桓州（今内蒙古正蓝旗北郊）、抚州（今河北张北）等山后诸州，于野狐岭（在今河北万全西北）北击溃金三十万守军，追至浍河堡，歼其大半。1213年，于怀来再灭金军精锐。因居庸关防守坚固，成吉思汗采用迂回战术，率主力从紫荆口入关，进围中都（今北京）。同年，分兵三道南下，破黄河以北数十州县，大肆杀掠。1214年，金宣宗献公主、金帛请和，乃退驻鱼儿泺（今内蒙古克什克腾旗达里诺尔）。金宣宗南迁汴京（今河南开封），驻守中都南的军叛金降蒙，蒙古军再入。1215年，攻占中都，置达鲁花赤等官镇守，成吉思汗退回漠北。1217年，封木华黎为太师国王。命统汪古、弘吉剌、亦乞列思、忙兀、兀鲁诸部军以及投降的契丹、女真、绖、汉诸军，专责经略中原汉地。木华黎逐渐改变以前肆行杀掠、得地不守的做法，着重招降和利用汉族地主武装攻城略地。自1217～1229年，除先已归降的永清土豪史秉直父子兄弟等外，易州（今河北易县）张柔、东平严实、济南张荣、益都李全等地方武装头目相继降蒙，两河、山东大部分地区为蒙古所占。蒙古对各地归降的官僚、军阀，多沿用金朝官称，授以元帅、行省等官衔，使世袭其职，在其所献地继续统军管民，称为世侯。
1217～1218年，蒙古相继征服北境的火里、秃麻诸部（在今贝加尔湖地区）、吉利吉思及其他森林部落，攻灭被乃蛮贵族屈出律所篡夺的西辽政权。1219年，以花剌子模杀害蒙古商队和使臣为理由，成吉思汗亲统大军西征，分兵攻下诸城，进围其新都撒麻耳干（今乌兹别克斯坦撒马尔罕）。花剌子模国王摩诃末先己弃城逃亡，成吉思汗遣哲别、速不台率军追赶，摩诃末避入宽田吉思海（今里海）中岛上，病死。1221蒙古人攻城图年，术赤、察合台、窝阔台攻克花剌子模旧都玉龙杰赤（今土库曼斯坦库尼亚乌尔根奇），成吉思汗与幼子拖雷分兵攻取呼罗珊（今阿姆河以南兴都库什山脉以北地区）诸城，继而会师击溃花剌子模新王札阑丁的军队于印度河上，札阑丁退入印度。1223年，成吉思汗置达鲁花赤等官镇守撒麻耳干，率军回蒙古。哲别、速不台军在抄掠波斯各地后，越过太和岭（今高加索山），攻入钦察，1223年，于阿里吉河（在今乌克兰日丹诺夫市北）战役中击溃斡罗思诸国王公与钦察汗的联军，进掠斡罗思南境，又转攻也的里河（伏尔加河的突厥名，又译亦的勒）上的不里阿耳国，然后东返蒙古。
1226年，成吉思汗又出兵攻西夏，连取肃（今甘肃酒泉）、甘（今甘肃张掖）等州，于灵州（今宁夏灵武西南）附近黄河边歼灭西夏主力，进围中兴府（今宁夏银川）。1227年，西夏国主李睨投降。同年七月。成吉思汗病逝军中，幼子拖雷监国。
元朝的统治
元朝建立 1260年三月，元世祖忽必烈在开平召集忽里台，即大汗位，建元中统，任用汉地士人，建立起中书省、十路宣抚司以及负责中原汉地政务的燕京行中书省等行政机构，巩固了在中原地区的统治地位。阿里不哥也在漠北召开忽里台，称汗，据有漠北地区。驻军六盘山的蒙古军主帅浑都海、奉蒙哥命主管陕西政务的刘太平，以及四川蒙古军的一些将领，拥护阿里不哥为汗，企图以秦蜀之地响应。忽必烈遣廉希宪为京兆等路宣抚使，急驰赴任，杀刘太平、霍鲁海和四川军中附阿里不哥的将领。不久，诸王合丹、汪良臣等合军，击败浑都海和逾漠南下应援的阿蓝答儿，于是完全控制了关陇川蜀地区。同时，忽必烈亲自率师北征，前锋移相哥败阿里不哥军，迫使他退守吉利吉思。次年秋，阿里不哥又移师东还，袭败移相哥，大举南进，与忽必烈激战于昔木土脑儿，双方死伤相当，各自退兵。因忽必烈切断了汉地对漠北的物资供应，阿里不哥陷于窘境，便派阿鲁忽（察合台孙）前往主持察合台兀鲁思。但阿鲁忽取得汗位后，拒绝向阿里不哥提供物资，并扣留其使者，于是阿里不哥举兵西击阿鲁忽，残破亦列河（伊犁河）流域。至元元年（1264），阿里不哥众叛亲离，势穷力竭，向忽必烈投降。至此，忽必烈终于控制了岭北局势，并将势力伸入畏兀儿地区。
忽必烈在与阿里不哥争位战争之初，即已承认旭烈兀对阿母河以西土地的统治权，原来由大汗直接领有的波斯诸地遂变为大汗的宗藩伊利汗国。伊利汗国与立国于钦察草原的术赤后王之间又为领土争端爆发了长期战争。大蒙古国分裂了。
中原汉地成为忽必烈政权的重心，他顺应时势，全面推行“汉法”，改革蒙古统治者对汉地的统治方式。1262年，山东行省大都督李理趁北边有战事，结宋为外援，占据济南，并企图策动华北各地诸侯响应。忽必烈调集重兵围攻济南，七月城破，李王童被杀。忽必烈因势利导，罢世侯，置牧守，分民、兵之治，废州郡官世袭，行迁转法。由于中原各地数十年专制一方的大小诸侯的势力受到限制和削弱，中央集权获得加强。中统、至元之初，元廷博采汉族士大夫建议，遵循中原传统制度，同时也采取了充分保障蒙古统治者特殊权益的各种措施，大体奠定了元朝一代政制的规模。中统四年（1263），以开平为上都。至元元年，升燕京为中都。四年，始于中都旧城东北建造新城。至元八年十一月，诏告天下，正式建国号大元。九年，升中都为大都。
统一全国 北方政局稳定后，忽必烈决定采用南宋降将刘整建议，先拔襄阳，浮汉水入长江，进取南宋。至元五年（1268），命阿术、刘整督师，围困隔汉水相望的襄、樊重镇，襄樊军民拒守孤城达六年。至元十年初，元军攻下樊城，襄阳守帅吕文焕出降。次年六月，忽必烈命伯颜督诸军，分两路大举南进。左军由合答节度，以刘整为前锋，由淮西出师。伯颜本人与阿术领右军主力，九月，自襄阳出发，沿汉水入长江同时，命董文炳自淮西正阳南逼安庆，以为呼应。十二月，元水师入长江，克宋江防要塞阳逻堡。宋汉鄂舟师统帅夏贵遁，汉阳、鄂州宋军降。伯颜分兵留阿里海牙经略荆湖，自领水陆大军顺流而东，以吕文焕为前锋。宋沿江诸帅多为吕氏旧部，皆不战而降。十二年二月，贾似道被迫督诸路精兵，抵御元军。这时，他仍企图奉币称臣议和，被伯颜拒绝，只好在池州下游丁家洲勉强与元军会战。因宋军内部不和，一触即溃。同年秋，伯颜从建康（今江苏南京）、镇江一线分兵三路趋宋都临安（今浙江杭州）。十三年正月，宋幼帝赵燕上表降元，宋亡。十六年，完全占领四川，又追灭南宋卫王于崖山，完成了全国的统一。元朝的统一，结束了自唐末藩镇割据以来国内的南北对峙、五六个民族政权长期并存的分裂和战乱局面，推动了多民族统一国家的巩固和发展。
元末农民起义和元朝的灭亡
元末阶级矛盾和民族矛盾的极端尖锐化，终于导致了元末农民起义。这次起义规模大、时间久，以红巾军为主力的农民起义军沉重打击了元朝在全国各地的统治，为朱元璋最后推翻元朝创造了条件。
起义的爆发 至正四年（1344）五月，黄河暴溢，北决白茅堤、金堤（今河南兰考东北）。沿河州郡先遇水灾，又遭旱灾、瘟疫，灾区人民死者过半。黄河决堤后，冲坏山东盐场，严重影响元朝政府的国库收入。十一年四月，顺帝命贾鲁为工部尚书、总治河防使，发汴梁（今河南开封）、大名等十三路十五万民工及庐州（今安徽合肥）等十八翼两万军队，开凿两百八十里新河道，使黄河东去，合淮河人海，时紧工迫，官吏乘机舞弊，人民痛苦更深。十年底，顺帝又决定变更钞法，滥发纸币，造成物价飞腾。“开河”和“变钞”促使元末社会矛盾进一步激化。
贾鲁开河后，北方白莲教首领韩山童及其教友刘福通等决定抓住这一时机，发动武装起义。他们一面加紧宣传“弥勒下生”、“明王出世”，一面又散布民硿“石人一只眼，挑动黄河天下反”，并暗地里凿了一个独眼石人，埋在即将挖掘的黄陵岗附近河道上。独眼石人挖出后，河工们惊诧不已，消息传出，大河南北，人心浮动。
至正十一年五月初，韩山童、刘福通、杜遵道、罗文素、盛文蓑、韩咬儿等，聚众三千人于颍州颍上（今安徽颍上），杀黑牛白马，誓告天地，准备起义。刘福通等宣称山童为宋徽宗八世孙，当为中国主，福通自称南宋名将刘光世后代，当辅之。山童发布文告，称：“蕴玉玺于海东，取精兵于日本贫极江南，富称塞北。”又打出“虎贲三千，直抵幽燕之地龙飞九五，重开大宋之天”的战旗，表示推翻元朝，恢复大宋的决心。不幸谋泄，遭到地方官镇压，韩山童被捕牺牲，其妻杨氏、子韩林儿逃到武安（今江苏徐州）。刘福通等仓促起兵，于五月初三一举攻克颍州（今安徽阜阳）。起义军头裹红巾为标志，故称红巾军起义军多为白莲教徒，烧香拜佛，故又称香军。红巾军占领颍州后，元廷遣枢密院同知赫厮、秃赤率阿速军及各路汉军前往镇压，被击败，接着，红巾军占领亳州（今安徽亳州）、项城（今河南项城南）、朱皋（今河南固始北）。九月，克汝宁府，又克息州（今河南息县）、光州（今河南潢川），众至十万。江淮各地纷纷起兵响应。
元廷把刘福通领导的主力红巾军，视为“心腹大患”。至正十一年九月，顺帝令知枢密院事也先帖木儿、卫王宽彻哥率诸卫兵十余万人前往镇压。十月，又派军增援。十二月，元军攻陷上蔡，韩咬儿被俘遇害。十二年三月，元军屯兵汝宁沙河岸，被刘福通击溃。但畏吾儿人察罕帖木儿、罗山人李思齐纠集地主武装，号称“义兵”，与红巾军为敌，对刘福通起义军威胁很大。
刘福通在颍州发动起义成功后，对在江淮一带从事秘密活动的南方白莲教僧人彭莹玉及其门徒鼓舞很大。至正十一年夏，彭莹玉（又名彭翼）及其徒赵普胜等起兵巢湖，八月，麻城（今湖北麻城）铁工邹普胜、罗田布贩徐寿辉等在蕲水（今湖北浠水）发动起义，他们宣传“弥勒佛下生，当为世主”，攻克蕲水、蕲州（今湖北蕲春南）。十月，以蕲水为都，建立政权，国号天完，改元治平，徐寿辉称帝，邹普胜为太师，设中书省（称莲台省）及六部。天完政权建立后，分兵四出，从至正十二年正月开始，先后攻占湖广、江西、福建的许多地区，其中由彭莹玉、项普略（又名项甲、项奴儿）率领的一支东去江州（今江西九江），到安徽，抵浙江，又折回浙西、安徽、江西，转战数千里，影响很大。南方红巾军提出“摧富益贫”的口号，具有很大号召力。至正十三年十二月，元廷集中兵力攻陷天完的都城蕲水，徐寿辉等被迫遁人黄梅山及沔阳湖中。曾转战江浙一带、拥有百万之众的巢湖水师也被迫退守巢湖。江淮的起义军处于不利境地，起义进入低潮。
其他非红巾军系统的起义军，以方国珍、张士诚两支最强大，活动范围最广。盐贩方国珍，早在至正八年春即起义于台州黄岩（今浙江黄岩），聚集数千人，劫夺漕运粮，扣留元海运官员。元廷招降，国珍屡降屡次。盐贩张士诚于至正十三年正月，与其弟士义、士德、士信及李伯升等十八人，招集盐丁，起兵反元，乘胜攻下泰州，连克兴化、高邮。十四年正月，自称诚王，国号大周，改元天事祐。九月，脱脱总制诸王各爱马、诸省各翼军马，出征高邮，号称百万。高邮正危在旦夕时，脱脱受到中书平章哈麻等弹劾，被免职流放，元廷另以河南行省左丞相太不花等代领其兵。由于临阵易将，元军不战自溃，张士诚则乘机出击，元军解体。从此元军丧失了优势。
起义的发展和失败 高邮之战对整个战局发生了有利于农民起义军的变化。北方红巾军从至正十五年（1355）开始主动出击。二月，刘福通将韩林儿从砀山夹河迎至亳州，建立北方红巾军的政权——宋，建元龙凤。韩林儿为帝，又号“小明王”。中央设有中书省、枢密院、御史台和六部，地方设行省。以杜遵道、盛文郁为丞相，罗文素、刘福通为平章，福通弟刘六为知枢密院事。杜遵道擅权，为刘福通所杀，福通为丞相，封太保。从十六年起，福通分兵出击，三路北伐。
至正十六年九月，李武、崔德率领的西路军猛攻潼关。次年初，李武、崔德占领商州（今陕西商州），二月，进逼陕西行省首府奉元（今陕西西安）。元廷令察罕帖木儿、李思齐等解围，红巾军战败。闰九月，白不信、大刀敖、李喜喜等入陕，夺取兴元路（今陕西汉中），又克秦（今甘肃天水）、陇（今陕西陇县），进据巩昌（今甘肃陇西）。十月，红巾军攻凤翔（今陕西凤翔），察罕帖木儿往援，红巾军失利。十八年一部分西路红巾军在李喜喜等率领下进入四川，称“青巾”，后投奔陈友谅。李武、崔德等向李思齐投降。