到公元12世纪，旧大陆的许多部分开始被整合到一个对彼此都颇有裨益的交换体系之中。这个过程在13世纪未、14世纪上半叶臻于极至；这时欧洲和中国之间也建立了虽仍有限，但无疑是直接的相互接触。
——J．L·阿卜·卢迦德：《欧洲称霸之前》
从大蒙古国到元王朝
按照传统的说法，元朝的历史，从后来被元政府追尊为“太祖皇帝”的成吉思汗在蒙古高原建立大蒙古国（1206）开始，直到元顺帝于1368年在北伐明军的攻击下逃离大都（今北京市）为止，总共有163年。
但在实际上，这163年的历史显然应当被分为两个不同的阶段来看待，第一阶段从1206年到1259年。这时候大蒙古国的统治重心在蒙古高原，先后经历成吉思汗、窝阔台合罕（成吉思汗第三子）、贵由（窝阔台子）、蒙哥（成吉思汗幼子拖雷之子）共四个大汗的统治。所以它也经常被称为“前四汗时期”。在这个时期，蒙古帝国的版图囊括了欧亚旧大陆的相当一部分。蒙古统治下的北部和西南部中国的历史，可以说是这个世界帝国的历史的一部分，但是我们不能因此就把蒙古帝国简单地看做是“扩大的”中国。第二阶段从1260年忽必烈（蒙哥弟）即位起，迄于元末。由于忽必烈的汗庭在漠南汉地，这时大蒙古国的国都从哈刺和林（在今蒙古国鄂尔浑河上游东岸的哈尔和林）南移，先有开平（在今内蒙正蓝旗东北，后称上都），以后又建立大都，并且正式采纳汉式的国号“大元”。所以第二个阶段也叫“元时期”。元王朝的历史构成成吉思汗像中国历史的一个有机组成部分。蒙哥死后，蒙古高原上还出现过第五位大汗阿里不哥（蒙哥幼弟），据漠北与忽必烈相抗，前后四年，最终失败。阿里不哥在元代的官方历史中被宣判为“叛王”，但他的名字曾被冲制在钦察汗国发行的钱币上，表明钦察草原上的蒙古诸王其实是承认他的第五任大汗的地位的。
1206年，45岁的成吉思汗经过近20年的浴血奋战，终于统一了塞北高原上的游牧各部落，建立起庞大的草原帝国。它的蒙语国号叫“也客忙豁勒兀鲁思”，意即“大蒙古国”。自从9世纪中叶回鹘汗国瓦解以后，大漠南北的游牧民经历了360多年的曲折和反复，才重新形成一个更为巩固的游牧人共同体。与此同时，“蒙古”作为塞北游牧人共同体的认同名称也逐渐赋有地域指称的派生涵义，用来称呼蒙古人兴起和长期活动的欧亚草原的东部地区。
统一蒙古各部的战争尚未完全结束，成吉思汗就已开始了对蒙古草原以外地区的军事征服活动。1206年后，对外征服更成为他全力以赴的事业。从1207年到1227年去世的21个春秋中，成吉思汗有16年在外领兵征战。他逼迫金朝把首都从燕京（今北京市）迁到河南，从而占据了黄河以北的大片金旧土。经过四征西夏、围困西夏国都中兴府（今宁夏银川市），他差不多完成了对西夏的军事经略。他带领的蒙古第一次西征大军转战于花刺子模的东部各省区，偏师横扫里海、咸海以北的钦察草原。震动欧亚的武功将骇人听闻的残暴带到蒙古马蹄所至之处。汉文史料描写说：“王钺一挥，伏尸万里。”这其实并不算太夸张的言辞。
对蒙古草原毗邻地区的军事征服，在成吉思汗的继任者们在位时仍继续进行。窝阔台即位后发动的“长子西征”确立了蒙古人对花剌子模的大部分领土、钦察草原乃至俄罗斯各公国的统治。在蒙古草原之南，西夏和局促于河南一隅的金朝先后灭亡在窝阔台的手里。蒙哥汗在位期间的西征军，在蒙哥汗弟弟旭烈兀统帅下，摧毁了阿拔思哈里发王朝；由蒙哥本人发起的对南宋的新一轮攻略，则在十多年后最终由他的皇弟忽必烈完成。蒙古语或突厥语成为从长江下游到伏尔加河、德聂伯河上游和西亚两河流域的大片领土上最权威的官方语言。
按照蒙古游牧分封制的原则，全体蒙古游牧平民都是成吉思汗的“黄金氏族”的领属民。这种领属权应该像家产一样在黄金氏族直系成员之间予以分配。领属民是连同供他们游牧的土地一起被分配的。于是草原帝国“大兀鲁思”内部就被分解成一系列由黄金氏族各支所领有的兀鲁思：成吉思汗诸弟的兀鲁思在蒙古高原东部，从鄂嫩、克鲁伦河中游直到呼伦贝尔地区和大兴安岭两侧称为东道诸王或“左手诸王”（蒙古帐幕坐北面南，故以东方为左手）；诸子的兀鲁思分布在蒙古高原西部的阿勒台山两侧，称为西道诸王或“右手诸王”；东、西道诸王兀鲁思之间，则是由大汗本人控制的黄金氏族的共有家产，称为“中央兀鲁思”或“在内的兀鲁思”。每个兀鲁思都拥有自己的“汗”；大汗则作为诸汗的汗，直接统治着中央兀鲁思。
相比而言，西道诸王的兀鲁思显然比东道各兀鲁思具有更多的向外拓展的可能性。因此，术赤（成吉思汗长子）的兀鲁思西界遂越过也儿的石河（今额尔齐斯河）大幅度向西推进，将整个钦察草原囊括入内，较早就形成为疆域辽阔的钦察汗国（俄文史料称为金帐汗国）。察合台（成吉思汗次子）、窝阔台的兀鲁思向天山以南和西部天山扩张势力。阿姆河以西则在后来成为受蒙哥之命西征的皇弟旭烈兀所建立的伊利汗国地盘。除去上述四大汗国，蒙古草原及其以南的汉地社会，乃是大汗治理下的大兀鲁思或中央兀鲁思的所在。
在整个前四汗时期，蒙古对被征服的各农耕城郭地区采取间接统治的方法。无论在汉地还是西域，凡在两军争战之际举一城、一郡之地降附者，即用为守令，得自辟僚属、世袭官职。这样的人，在汉地叫“世侯”，在西域多称为“篾力克”。他们在按时向蒙古统治者缴纳贡赋、遵照规定把子女送到大汗处作为人质、按时到汗廷入觐、奉调随蒙古军出征、接受派驻本地的蒙古“达鲁花赤”的监督等条件下，控制了地方上的行政、军事、财赋、司法等大权，其地位可以世袭。这些人中有一些属于蒙古征服前的政府官员，更多的是乘社会动乱而崛起的地方豪强。所以汉文史料称他们“由鼠而虎”；波斯诗人提到西域发生的类似现象时吟咏道：“时代的面孔已翻转来……驴子的身份不再卑贱，它们被安上豹皮雕鞍，还戴上了金冠。”
蒙古游牧制下国家的最高中枢行政官是“大断事官”，蒙语称为“也客札鲁忽赤”，大断事官们的书记官叫“必阁赤”，是协助大断事官处理国务，尤其是掌管财政事务的最重要的助手。必阁赤班子里有汉人、波斯人、突厥人等各种被征服民族的知识人，帮助他们的蒙古长官从各征服地区征收赋税粮食、处理其他重要的行政问题。窝阔台汗在位时，给必阁赤机构一个“中书省”的汉语称号，使其中的一些契丹人、汉人必阁赤得以称“中书右丞相”、“中书相公”等官号以自娱。其实在蒙古人眼里，他们的真正身份仍然是书记官。
随着蒙古对各农业定居社会的征服越来越深入地从军事管制转变为秩序化统治，窝阔台汗前期，除已经获得相对独立地位的术赤兀鲁思外，大汗将蒙古本部以外的统治地区划分为中原汉地和西域两大部分，分别派驻大断事官和必阁赤署事。到他统治的末期，又以阿姆河为界，将西域分为东西两部分治。到蒙哥朝，三大被征服区的划分和派驻大断事官分治其地的体系成为定式，汉语文献称为“燕京行尚书省”、“别失八里等处行尚书省”（辖有自今新疆西至锡尔、阿姆两河之间的“河中诸城”）和“阿姆河等处行尚书省”（辖阿姆河以西地区）。三大行政区的大断事官衙署，分别设立在燕京、别失八里（在今新疆吉木萨尔北）和徒思城（在今伊朗霍腊散省马什哈德北）。中国古籍将燕京大断事官衙署称为“行尚书省事”、“行省”，称大断事官为“丞相”、“行省丞相”；穆斯林史籍则称大断事官为“大异密”。
现在我们看到，大蒙古国在将其版图扩大到毗邻的各农业社会的最初半个世纪里，实际上是把草原体制下的蒙古式行政中枢直接引入三大被征服区，辅之以遍置于地方的达鲁花赤就近弹压，藉此辖制和支配专制一方的世侯或篾力克，由此实现对被征服地区的间接的军事、行政统治。这种情况，在忽必烈夺得汗位后才发生根本性的改变。
蒙古游牧国家的汗位继承问题，一直困扰在两种互相对立的原则冲突中。一方面，根据“幼子守产”的家产制原则，当儿子长大成家、离开父母独立生活时，有权带走属于父母的一部分财产（主要是牲畜）。最小的儿子不离开家庭，由他继承父母留下的大部分家产。这一原则影响到人们关于汗位继承权的观念，赋予幼子以某种优先权力。另一方面，从身为大汗所应当具备的政治、军事阅历、个人威望等资质条件考虑，往往是年长的儿子占有更多的优势；因此蒙古游牧社会在政治权力的继承问题上也有优先选择年长子嗣的传统。成吉思汗的妻子是在被敌对的游牧部落篾儿乞人俘获期间怀有长子术赤的。术赤的可疑出身更增加了当时汗位继承问题的复杂性。早在第一次西征之前，黄金氏族内就为此爆发过一场激烈的争论。明初从蒙古语译为汉语的《蒙古秘史》用十分生动的白话记述了这次争执：
“临行时，也遂夫人（成吉思汗的诸妻之一）说：‘皇帝涉历山川，远去征战。若一日倘有不讳，四子内命谁为主？可令众人先知。’太祖（指成吉思汗）说：‘也遂说的是！这等言语，兄弟、儿子……等皆不曾提说，我也忘了。’于是问拙赤（即术赤）：‘我子内你是最长的，说什么？’拙赤未对，察阿歹（即察合台）说：‘父亲问拙赤，莫不是要委付他？他是篾儿乞种带来的，俺如何教他管？’才说罢，拙赤起身，将察阿歹衣领揪住，说：‘父亲不曾分拣，你敢如此说？……’说了，兄弟各将衣领揪着。……太祖默坐间，有阔阔搠思说：‘察阿歹你为甚忙？皇帝见指望你。当你未生时，天下扰攘，互相攻劫，人不安生。所以你贤明的母（指孛儿帖夫人）不幸被俘。若你如此说，岂不伤着你母亲的心？’……太祖说：‘如何将拙赤那般说？我子中他最长。今后不可如此说！’”一场风波，终于以勉强推举第三子窝阔台作为大汗继承人而暂时了结。
大概是出于成吉思汗的声望，他所支持的窝阔台在他死后很顺利地登上了汗位。窝阔台死后，术赤系后王拔都（术赤子）不满窝阔台之子贵由即位，托辞足疾拒绝参加推举大汗的宗亲大会。贵由为此忿懑不已，即位后就领兵西驰，想攻打拔都。只因为他在西行途中突然死去（据当时谣传，一说为拔都派遣的奸细毒死，一说与拔都弟昔班酒后斗殴致死），宗亲间的一场内讧战争才得以避免。贵由死后，拔都力主推戴拖雷之子蒙哥为大汗。窝阔台、察合台系后王先是消极抵制，后来两系部分诸王又以朝会为名，企图率军突袭蒙哥；事泄，遭到蒙哥的清算。蒙哥在位10年。1259年，他因攻宋受伤，染疾而死，由是酿成蒙古高原和中原汉地两汗对峙的汗位继承危机。
蒙哥汗蒙哥汗有三个同母胞弟。他即位后，命忽必烈到汉地主持攻宋，旭烈兀西征穆斯林世界尚未臣服的部分。忽必烈虽然因为治理汉地“得中土心”而招致蒙哥猜忌，一度被召回漠北，但不久还是被重新遣往中原配合蒙哥汗攻宋。因此在蒙哥亲征四川以后，留守漠北大营的是他的幼弟阿里不哥。蒙哥死讯传到漠北，阿里不哥立刻调兵遣将，按图籍号令中原诸道，多方钳制忽必烈，诱逼他返归漠北。这一番动作再清楚不过地表明，他是为夺取汗位做准备。
在当时黄金氏族的成员中间，忽必烈似乎是最留心汉地治乱的一个人。中原士人和统治层中的许多人也都把“用汉法治中国”的希望寄托在他的身上。按往昔惯例，在接获丧报后，忽必烈应当尽快停止攻宋，回赴草地“会丧”。但是，尽管他确实采取了“断然班师”的行动，却在退到燕京附近后逗留不进将近三个月。他明白自己的优势是在漠南汉地，返回蒙古草原，他就只能受制于阿里不哥和支持阿里不哥的窝阔台、察合台系和术赤系后王。观望再三，他决意利用中原汉地的经济、人力和政治资源，与阿里不哥争夺汗位。1260年4月，他抵达新筑成不久的开平城，以先发制人的手段抢先宣布即大汗位，建元中统。支持他的蒙古宗亲，主要是东道诸王。消息传到漠北，阿里不哥连忙在他驻夏的阿勒泰山麓召集大会，即位称汗。随即爆发的争位之战时断时续地打了四年多，以走投无路的阿里不哥被迫向忽必烈输诚结束。
忽必烈与阿里不哥的争位战争对蒙元历史的意义，远远超出了到底由谁来继承大汗宝座这个问题本身。一方面，忽必烈依靠汉地资源战胜阿里不哥，为蒙古贵族中主张变通祖制来解决“汉地不治”的一派把统治重心从碛北移至漠南，从而更加便利于他们采纳汉法，建立对中原的秩序化统治，提供了一次恰逢其时的契机。另一方面，蒙古统治重心的南移，必然地给予大蒙古国的政治地理结构以重大影响。如果说一个立国于蒙古高原的王朝有可能同时控制中原汉地和西域诸地，那么立国于中原的政权要同时有效地控制蒙古高原和西域就会经常显得力不从心。蒙古高原是黄金氏族的“祖宗根本之地”。为了确保蒙古本部，蒙元政府不得不逐步放弃对大蒙古国建立在西域的两大行政区的直接统治。
在争位战争之初，西道诸王的立场对忽必烈十分不利。术赤、察合台和窝阔台系后王都支持阿里不哥：留守旭烈兀老营的药木忽儿（旭烈兀子）也站在阿里不哥一边。为争取西道诸王的支持，忽必烈乘西道诸王对阿里不哥渐生不满的形势，明确宣布自阿姆河以西直到马木鲁克（当时统治埃及的穆斯林王朝）疆界的全部“塔吉克地面”归旭烈兀守卫，阿姆河以东直到阿勒泰山之地则归察合台后王阿鲁忽镇守。于是，除术赤后王早已分治于钦察草原之外，突厥斯坦西部及河中地区、波斯和呼罗珊（今阿富汗西北部和伊朗霍腊散省）也正式从大汗直接领有的国土中分离出来，成为中央汗廷的守藩之国。这样，1260年就成为大蒙古国的行政体制和政治地理结构都发生了重大改变的一年。
忽必烈的即位诏书，在中统元年他登上皇位一个月之后才颁行天下，表明当时他筹措抢先即位，是何等忙乱仓促。这是蒙古大汗第一次依汉制发表即位诏。忽必烈在诏书里宣布：“祖述变通，正在今日。”此后十多年间，新政权大规模参用中原王朝的传统体制以改变“文治多缺”的局面，朝廷取《易经》“大哉乾元”之义，建汉制国号谓“大元”（1271）；定制以开平为上都（1264）、燕京为大都（1272）；国家的行政、军事、监察、司法、财税等制度体系也逐渐完备。