西辽灭亡后，花剌子模*蒙古使团，引发了蒙古的第一次西征。随后，中亚被占领，花剌子模灭亡，中亚成为了察合台和窝阔台的封地。在中原，铁木真于1227年灭西夏，窝阔台最终在1234年灭金国。这时候的蒙古已经开始建立中央集权，向帝国过渡。
1235年开始，蒙古开始了第二次西征，其目的是征服东欧的钦察部落和罗斯公国。到1242年，窝阔台去世，西征宣告结束。这一年，术赤之子拔都在东欧建立了钦察汗国，罗斯各国成为其附属国。钦察汗国也是最早从蒙古汗国中独立而出的汗国，代表蒙古分裂的开始。另外，蒙古在窝阔台时期还向东灭了东夏国，并不断进攻后高丽。
蒙哥在位期间，开始四面出击。在东边，征服了后高丽王朝，迫使其成为了附属国。在南边，征服了大理和吐蕃，实现了对南宋的战略包围。在西边，派遣旭烈兀发动了第三次西征，征服了西亚广大地区。不过，蒙哥在对南宋的战争遭遇挫折，最终死于钓鱼城下，南宋得以苟延残喘。
蒙哥去世后，爆发了阿里不哥和忽必烈的汗位之争，忽必烈代表漠南汉地势力，而阿里不哥代表传统保守势力，最终阿里不哥失败。而旭烈兀则趁机在西亚建立了伊尔汗国。汗位之争，加速了蒙古的分裂。
