蒙哥汗死后，大蒙古汗国一分为五。解体、分裂、相互分离了。

蒙古高原原为金朝的附属地区。随着金朝的逐渐衰落，蒙古的势力也开始壮大起来，不再臣服于金朝。金泰和四年（1204年），蒙古族领袖铁木真统一了蒙古高原各部。泰和六年（公元1206年7月13日），铁木真获得尊号“成吉思汗”，建国于漠北，国号“大蒙古国”。 大蒙古国建立后，不断向外扩张，1217年，灭亡西辽、1219年西征花剌子模，一直打到伏尔加河流域，于1225年东归。1227年灭西夏，成吉思汗也在征程中病逝。成吉思汗逝世后，由幼子拖雷监国，本来拖雷应当继承汗位，但拖雷为免纷争，于是推举窝阔台继位。传说，后来拖雷因替窝阔台饮下有诅咒的酒去世。 1229年，窝阔台继任大汗，1231年征服高丽，1233年灭东真国，1234年灭金国。随后再次西征，1237年占领莫斯科，1241年兵分两路入侵波兰、匈牙利，大败德意志联军，前锋直指维也纳，欧洲为之震惊。正当此时，窝阔台逝世。远征军于是东还，后来拔都建立钦察汗国。 1246年，贵由在窝阔台的皇后支持下继位。拔都与贵由在长子西征以后不和，贵由在远征拔都途中病死，拔都本有资格承继汗位，但他无意即位，另举拖雷的长子蒙哥为大汗。1251年，蒙哥继位。1254年灭大理国。蒙哥命旭烈兀西征；1258年，占领阿拉伯帝国首都巴格达，灭阿拔斯王朝。1260年，占领大马士革。这时，蒙哥在攻打南宋四川时，在合州城下去世，军队于是东还。 蒙哥于1259年在四川去世后，其弟忽必烈与阿里不哥争夺汗位。忽必烈得知蒙哥死讯时尚在鄂州一带与南宋作战，后听说留守蒙古本土的阿里不哥准备集会称汗，立即与南宋议和并北上回到开平（今内蒙古多伦县），于1260年5月在以东道诸王塔察儿为首的蒙古宗王及汉人儒臣的支持下抢先集会称汗。阿里不哥闻讯后，在阿速台、玉龙答失、海都等宗王的支持下于同年6月在当时的大蒙古国首都哈拉和林召开“忽里勒台”大会，即大汗位。由于忽必烈长期居住在中原，任用汉人，推行汉法，改变了蒙古人的游牧传统，引起很多蒙古王公贵族的不满，故多数西道诸王当时均支持阿里不哥。为了争取宗王势力的支持，忽必烈默认了术赤后王别儿哥、察合台后王阿鲁忽及八剌、六弟旭烈兀对各自封地的合法统治权。忽必烈与阿里不哥随即展开了四年的内战，直到1264年阿里不哥兵败投降。忽必烈随后迁都大都（北京），以上都为陪都。 1271年忽必烈在其领地内定国号为“大元”，建立元朝，蒙古文则称为“大元国”或“大元大蒙古国”，继承了原大蒙古国的法统。但窝阔台汗国君主海都仍然与忽必烈敌对，并联合察合台汗国与金帐汗国组成同盟与忽必烈的元军交战，并一度攻占漠北哈拉和林。金帐汗国君主忙哥帖木儿本为忽必烈提名，但很快转为支持海都反对忽必烈。忽必烈去世后，海都等继续与元成宗交战，直到海都于1301年去世。在窝阔台汗国灭亡后，其余三大汗国仅在名义上仍为元朝的宗藩（元朝称其为西北诸王），实际独立的地位为元廷所承认。元朝保留了金帐汗和伊利汗在山西、河南等处的份地，每年颁给岁赐。伊利汗国君主即位仍需元朝皇帝遣使册封，颁发“王府定国理民之宝”、“真命皇帝和顺万夷之宝”等汉文印玺，作为元朝的藩属国。此后金帐汗国的数位君主，如脱脱（肃宁王）、月即伯等也得到了元朝皇帝的正式册封