忽必烈生於1215年，是成吉思汗幼子拖雷的第四個孩子，他的生母是唆魯禾帖尼。據說他是成吉思汗最鍾愛的孫子。從小，忽必烈就同父親拖雷一起征戰沙場，父親去世時他才17歲。
儘管成吉思汗指明瞭繼承權的分配問題，子女們也遵循了他的遺囑，但是到成吉思汗孫子輩掌權的時代，蒙古國已經變得四分五裂。
成吉思汗的兒子窩闊臺汗死後，其妻子昭慈皇后統治了一段時間，後來她的兒子貴由繼承了王位。貴由汗死後，其遺孀欽淑皇后宣佈攝政。
1251年蒙哥當選爲蒙古國大汗，他是拖雷和唆魯禾帖尼之子。
1260年蒙哥汗死後，忽必烈兄弟之間展開對王位的激烈爭奪。其中最小的弟弟名叫阿里不哥（稱爲蒙古草原上的“家族守護者”），他有着身爲金帳汗國的汗王哥哥拔都，以及馳騁北方草原的侄子海都的支持。王位的下一位繼承者本是忽必烈，但是阿里不哥的支持者反對忽必烈執政，認爲他過於“漢化”，行爲舉止不夠“蒙古化”。
1260年，忽必烈與宋朝停戰，揮兵西北向其弟阿里不哥的駐地哈爾和林進軍。忽必烈大軍攻下哈爾和林後，利用該城同阿里不哥軍隊作戰。終於在 1264 年，迫使阿里不哥對哥哥忽必烈臣服。忽必烈對弟弟進行了大赦，還爲其分配了土地，但是忽必烈並沒有放過那些在阿里不哥身邊鼓動其造反的人。忽必烈的侄子海都拒絕歸順，其後30年間一直伺機襲擾中原邊境。
1271，改“大蒙古”國號爲元，1272年遷都元大都（今北京）。隨後即舉兵南下，直至1279年滅南宋。
元時期地圖，除元朝本土以外還有四大汗國，即欽察汗國、窩闊臺汗國、察合臺汗國與伊利汗國。四大汗國名義上聽命於元朝皇帝，但實際上各自爲政。
忽必烈雖被譽爲明君，但事實上，他也爲元朝後來的衰落埋下隱患。其實，他自己也預見到了蒙古的分裂。俄國的別兒哥從未承認忽必烈的最高權力地位，始終保持自己所佔領土的獨立地位。旭烈兀在波斯建立了獨立的伊兒汗王朝。
北方的大草原上，海都也保持着他的獨立統治。因此，雖然在忽必烈治下中國的發展達到了新的頂峯，但不久之後，漢人仍然推翻其繼承者的政權，建立了後來的大明王朝。
1294年2月，忽必烈逝世。從此以後，再沒有任何一位蒙古統治者能達到他的高度。而威尼斯旅行家馬可·波羅的相關記述也使得忽必烈成爲了蒙古專制君主制度下的絕佳代表。
