名可与中国历史上的著名帝王秦皇汉武、唐宗宋祖相提并论的，还要数“一代天骄”元太祖成吉思汗（孛儿只斤·铁木真）。十二世纪末十三世纪初，随着蒙古社会生产的进一步发展，各部落间经济联系开始加强，蒙古族人民统一的愿望越来越强烈。
顺应民意的铁木真，先是统一蒙古诸部，再统一中国，于１２０６年被推为大汗，号称成吉思汗，建立起统一的蒙古汗国。即位后，他展开大规模的军事西征（１２１９～１２６０年），先后建立起横跨亚欧的窝阔台、察合台、钦察、伊儿四大汗国。不仅打通了亚洲的陆路交通线，还促进了东西方文化、经济的交流，促进了西方社会的发展和世界文明的进步。
１２１９年，成吉思汗整编和训练好的强大铁骑带着中原的攻城大炮和火药，自额尔齐斯河出发，开始西征。在蒙古铁骑强大攻势下，花剌子模帝国的首都撒马尔罕很快陷落了。为了追击逃亡伊朗北部的花剌子模的残余力量，成吉思汗派出两位将军哲别、速不台，他们的铁骑一度进攻到高加索（太和岭，Ｃａｕｃａｓｅ）并翻过此山，攻击亚速海以北迦勒迦（Ｋａｌｋａ）河流域的俄罗斯王公。１２２３年，在阿里吉河（乌克兰日丹诺夫市北）战役中，蒙古铁骑击溃俄罗斯诸国王公与钦察汗的联军，并横扫俄罗斯南境，“洗劫”克里米亚地区热那亚人的商行，还转攻也的里河（即伏尔加河）上的不里阿耳国，然后往东返回蒙古。
虽然哲别和速不台此次率蒙古铁骑进攻西波斯、高加索和俄罗斯，但实际上只能算是一次长途奔袭，一次有次序的侦察，为之后蒙古汗国的第二、三次西征，彻底征服波斯、谷儿只（格鲁吉亚）和俄罗斯做好准备。１２２７年，一生战功显赫的成吉思汗去世了，可是蒙古汗国已从太平洋西扩至第聂伯河。
实际上，作为横扫欧亚大陆的蒙古军队，其骑兵的机动性能闻名天下，而强悍的战斗力来自远程的弓箭与近程的环刀、长枪、短斧以及狼牙棒、套索等武器。
１２５９年，随着蒙古第四位大汗蒙哥病在四川合州的蒙古大营中逝世，忽必烈于１２６０年在开平由自己部下簇拥为蒙哥继承者。但是忽必烈的弟弟阿里不哥不服，于是他出兵击败了阿里不哥，登上可汗大位。
尽管如此，曾经的蒙古汗国开始分裂了。术赤系宗王和旭烈兀均没有应召参加忽里勒台大会，觐见大汗；窝阔台系的海都占据蒙古草原西部及乞儿吉思的大部，经常袭扰蒙古地区，还切断忽必烈与西方诸汗国的要道，致使元朝政府不得不在和林（鄂尔浑河上游地区）至哈剌火州地区驻守大量军队。
十四世纪上半叶，窝阔台系势力开始衰落，逐渐被察合台后王吞并，而察合台系诸王重新承认元朝宗主地位，遣使臣来朝。于是，元朝开始接管阴山东南的哈剌火州（吐鲁番）等地，并于至顺元年（１３３０）设立哈剌火州总管府。
不过，元帝国仍是一个“四分五裂”的帝国。首先，元帝国始终无法调和阶级矛盾、民族矛盾、政权内部矛盾，加上受当时技术条件以及管理方法的限制，元帝国一直没有建立起一套行之有效的治理制度。其次，蒙古札撒无法调和诸汗国之间相互冲突的利益，当地先进的文化会“同化”文化落后的征服者，于是本地区的利益一旦高于元帝国的利益时，出现了分裂局面。最后，连年的扩张征战，特别是被征服地区的民众民怨太大，必然激起当地民众的反抗，一代大帝国就这样消失在历史长河中。
