En 1206, Gengis Kan fundó el Gran Estado de Mongolia al norte de los gobis y acto seguido desató guerras de expoliación contra las áreas colindantes. Tras aniquilar a Xixia en 1227 y a Jin en 1234, las huestes mongolas lanzaron tres expediciones al oeste, llegando hasta lo que es hoy Polonia y lo que es hoy Hungría y a las ciudades de Bagdad y Damasco. Consecuentemente, los mongoles establecieron un gran kanato en Europa y Asia. En 1260, Kublai Kan (Emperador Shi Zu) subió al trono. Admirando con pasión el régimen de los chinos, el monarca reformó el viejo sistema, asentó la capital alta en Kaiping, en lo que es hoy Mongolia Interior, y la capital media en Yanjing, en lo que es hoy Beijing. En 1271 dio el nombre de Yuan a su dinastía y en 1279 eliminó a Song del Sur. En 1368, cuando el ejército de la dinastía Ming reconquistó Yanjing, el Emperador Hui Zong y sus seguidores se retiraron de las planicies centrales de China para volver al norte de los gobis. Así, se acabó la dinastía Yuan.

Durante el dominio de los mongoles, China era el país más poderoso del mundo y su influencia envolvía Asia y llegaba a Europa y Africa. Fue en esta época que la imprenta, la pólvora y la brújula de China arribaron a Europa a través del mundo árabe. Mientras tanto, la astronomía, la ciencia médica y las matemáticas de los países árabes accedieron a China y el islamismo se difundió ampliamente en este país.

En el campo del arte y la literatura, esta época sobresalió por la ópera Yuan, representada por los dramaturgos Guan Hanqing, Wang Shifu, Bai Pu y Ma Zhiyuan, y cuyas obras representativas son el Caso injusto de Dou E y la Historia del Cámara Occidental.