1331年，怯别之弟答儿麻失里继汗位，他改变以前可汗每年到东境视事的旧例，长期留居汗国西部。在位期间，他下令摒弃佛教，皈依伊斯兰教。1334年，笃来帖木儿之子不赞起兵争位，答儿麻失里战败，被擒杀。不赞改变了答儿麻失里推崇伊斯兰教的政策，优容基督教、犹太教。不赞在位仅数月，同年即为笃哇之孙敞失取代。敞失常驻阿力麻里，因此阿力麻里恢复了它的重要地位，成为察合台汗国东部最重要的城市，罗马教廷派出许多传教士到此传教。不久，敞失被谋杀，其弟也孙帖木儿继立。近代吐鲁番出土的畏兀儿语文书表明，从也先不花到也孙帖木儿，察合台汗国东西部一直维持着统一。后来窝阔台后王阿里算端篡夺了也孙帖木儿的汗位，阿里算端信奉伊斯兰教，1346年，合赞算端在与大臣合扎罕的战争中被杀，此后继立的察合台汗成为诸侯的附庸，各部也竞相选立傀儡可汗，使察合台汗国陷于分裂。合扎罕控制了汗国西部，立窝阔台后王答失蛮为汗；1349年，又废杀答失蛮汗，立笃哇之孙拜延忽里为汗。合扎罕死后，其子乌巴都剌杀死拜延忽里汗，立也孙铁木尔之子铁穆耳沙。控制今南疆地区的秃忽剌氏贵族卜剌只宣布秃忽鲁帖木儿是也先不花之子，并于1348年立为汗。秃忽鲁帖木儿在札马剌丁长老的说服下信奉了伊斯兰教，并逐步控制了汗国东部。1360年以后，他两度率领大军入侵河中，并留其子亦里牙思火者驻兵其地，使东察合台汗国、西察合台汗国得到短暂的统一。
1362年，乔忽鲁帖木儿死。这时，西部诸侯乌巴都剌之侄迷里忽辛与巴鲁剌氏贵族帖木儿将亦里牙思火者的军队逐出河中，并立麻哈没的汗之子阿的勒算端为可汗。此后，帖木儿的势力迅速发展起来，他击败自己的同盟者迷里忽辛，废杀阿的勒算端汗，另立燕只吉台之子合不勒为汗，并陆续兼并各部诸侯，自称算端，不断向外扩张，西察合台汗国于是演变为帖木儿帝国。秃忽鲁帖木儿的后裔仍保有东察合台汗国的汗位，明初，其孙居别失八里。永乐十六年（1418年），可汗歪思西迁亦力把里（今新疆伊宁），明朝史籍即以此城名其国。
元武宗即位后，随即加封孔子为”大成至圣文宣王“，并对孔子的家族、弟子等加封了种种称号。他为了摆脱财政危机，下令重新设立尚书省，并印发至大银钞，结果导致至元钞大为贬值。至大二年（1309），他与察合台汗国瓜分了窝阔台汗国，窝阔台汗国从此灭亡。 至大四年（1311），元仁宗即位，但违背前约，封和世剌为周王，令其出镇云南，而改立自己的儿子硕德八剌为皇太子。元仁宗即位后，生母兴圣皇太后的重臣铁木迭儿为右丞相。元仁宗取消了元武宗的经济措施，并将元武宗长子周王和世琜徙居云南，但和世琜在途中起兵前往西北游牧。元仁宗把和世琜之弟图帖睦尔放逐至南方，立自己的儿子硕德八剌为皇太子，破坏了与元武宗相约先立和世琜继位，再传位硕德八剌等之约。 延佑二年（1315），元仁宗下令恢复科举制度，将儒家学说中的程朱理学定为考试的主要内容。从此程朱理学成为大元的官方思想。
延佑七年（1320），元仁宗死，硕德八剌即位，是为元英宗。元英宗继承了其父元仁宗的以儒治国政策，加强中央集权和官僚体制，并于至治三年（1323）下令编成并颁布元朝正式法典——《大元通制》，共2539条。他还下令清除朝廷中铁木迭儿的势力，但随着清理的扩大，再加上朝廷中的蒙古保守势力对元英宗以儒治国的施政不满，导致铁木迭儿的义子铁失在至治三年（1323）夏天趁格坚汗去上都避暑之机，在上都以南15公里一个名叫南坡的地方，刺杀了元英宗及宰相拜住等人，史称南坡之变。元英宗被行刺后，镇守和林的晋王甘麻剌的长子，真金的长孙，也孙铁木儿率兵南下，杀掉行刺元英宗的叛臣后即位，是为元泰定帝。元泰定帝即位后，封被元英宗放逐到海南岛的图帖睦尔为怀王，镇守建康。
泰定五年（1328），元泰定帝死。丞相倒剌沙在上都奉泰定帝之子阿剌吉八为帝，而与此同时，元武宗的旧部重臣燕帖木儿与河南行省丞相伯颜则分别秘密向漠北和江南遣使，同时迎接周王和世剌与其弟图贴睦儿。结果，图贴睦儿先至大都，在天历元年（1328）自立为帝，是为元天顺帝。而和世剌抵达和林后，也宣布即位，是为和元文宗。札牙笃汗表面上表示愿意退位，奉兄为帝，两人遂相会于上都之南，元明宗毒死西拉古图土后称帝。 元明宗重祚以后，大兴文治。天历二年（1329）二月，札牙笃汗设立了奎章阁学士院，掌进讲经史之书，考察历代治乱。又令所有勋贵大臣的子孙都要到奎章阁学习。奎章阁下设艺文监，专门负责将儒家典籍译成蒙古文字，以及校勘。同年下令编纂《元经世大典》，两年后修成，为元代一部重要的记述典章制度的巨着。
但元明宗在位期间，丞相燕帖木儿自恃有功，玩弄朝廷，导致大元朝政更加腐败。元明宗于至顺四年（1333）去世后，为洗刷他毒死哥哥（元和西拉古图土）的罪行，遗诏立年仅七岁的和西拉古图土次子懿璘质班为帝，是为元宁宗。但元宁宗仅在位不到两个月即去世，不久后燕帖木儿也去世。元宁宗的长子妥欢贴睦尔被札牙笃汗皇后卜答失里从静江（广西桂林）召回并立为帝，是为元惠宗，又称元宣仁普孝皇帝。 元惠宗在位之初，右丞相伯颜的势力很大，把持着朝政，甚至一度不把元惠宗放在眼里。随着时间的推移，元惠宗与伯颜的矛盾日益尖锐，后来在伯颜之侄脱脱的帮助下，元惠宗终于成功地废黜了伯颜，并控制了政局。
大元后期，统治者变本加厉向人民收取各种名目繁杂的赋税，人民被压迫被掠夺更为严重。在泰定二年（1325）就发生了河南赵丑厮、郭菩萨领导的起义。 大元统治阶级内部却在为争权夺利而互相征战，因此加速了大元灭亡的进程。至正十年（1350），元政府下令变更钞法，铸造”至正通宝“钱，并大量发行新”中统元宝交钞“，但导致物价迅速上涨。次年（1351），元惠宗派贾鲁治黄河，欲归故道，动用民夫十五万，士兵二万 元朝攻城图
。而官吏乘机敲诈勒索，造成不满。白莲教首领韩山童、刘福通等人决定在5月率教众发动起事，但事泄，韩山童被捕杀，于是刘福通带韩山童之子韩林儿杀出重围，指韩山童为宋徽宗八世孙，打出”复宋“旗号，以红巾为标志，其后郭子兴等人也纷纷加入。彭和尚亦在湖北扶助徐寿辉起义。至此揭开了大元灭亡的序幕。元政府则派兵镇压各地红巾军，由丞相脱脱亲自督战攻徐州起义军芝麻李部，一度取得了很大的胜利。
至正十四年（1354年），脱脱率军围攻高邮起义军张士诚部，被朝中弹劾，功亏一篑。至正十六年（1356）到至正十九年（1359），朱元璋继承了病逝的郭子兴的地位，并不断扩充自己的势力，攻占了江南的半壁江山。与此同时，在北方察罕帖木儿（李察罕）和李思齐等元军将领则开始对北方红巾军展开反攻。至正二十三年（1363），北方红巾军在安丰之役中败给新兴并降元的张士诚，刘福通战死，韩林儿南下投奔朱元璋，随后被杀。朱元璋在击败陈友谅、张士诚、方国珍等其它南方起义军和南方大元势力后，于至正二十七年（1367）开始北伐，在大将徐达、常遇春等的协助下，于至正二十八年（1368）八月攻陷元大都，元惠宗北逃，元朝在中国的统治结束。图干铁木耳北遁，明廷认为他顺天明命，给他上谥号为”顺帝“。北迁的大元退居漠北，仍沿用大元国号，与明政权对峙，史称”北元“。1370年，元惠宗在上都（今会宁）病逝，明洪武元年（1368，元至正二十八年）八月，徐达率军攻陷元大都（今北京），元惠宗北逃至上都，后逃到应昌，并多次组织反抗，失败后在应昌去世。在明军的继续追击下，元廷逃离中原，最终来到漠北，与明军对峙。诃额仑明太祖第六次北征的结果影响巨大，乌萨哈汗脱古思帖木儿逃走后被其部将也速迭尔（阿里不哥后裔）缢杀。从此以后，自忽必烈传下来的成吉思汗的嫡系黄金家族对元政权的控制开始崩溃，大多数蒙古部落宣布自立。 洪武三十一年（1399），分布在叶尼塞河上游沿岸的吉尔吉斯部首领鬼力赤，否认脱古思帖木儿之子额勒伯克的宗主权，将其打败并杀死，取得了统治各部的霸权。额勒伯克之子坤帖木儿继位后也于建文四年（1402）被鬼力赤杀死，大元去国号灭亡，改称鞑靼。
元朝皇帝世袭表
大蒙古国
汗号：成吉思汗 庙号：太祖 谥号：法天启运圣武皇帝 姓名：孛儿只斤铁木真 统治时间：1162-1227 1206年称汗，在位22年 成吉思汗铁木真，姓孛儿只斤，名铁木真，蒙古族人。1206年，被蒙古贵族推举为”成吉思汗“建大蒙古国。之后进行大规模的侵略扩张，死于1227年。 汗号：也可那颜 庙号：睿宗监国 谥号：景襄皇帝 姓名：孛儿只斤拖雷 统治时间：摄政1227-1229 汗号：窝阔台汗 庙号：太宗 谥号：英文皇帝 姓名：孛儿只斤窝阔台 统治时间：1229年－1241年 1229年即位，在位13年，成吉思汗的第三子，成吉思汗死后，由其四子拖雷监国一年，1229年才由窝阔台即位。1234年，联合宋朝灭掉金国。1235年後又攻宋朝，1241年，死时年56岁。 汗号：－ 庙号：称制 谥号：昭慈皇后 姓名：乃马真脱列哥那 统治时间：摄政1242-1246年称制 昭慈皇后，姓乃马真，窝阔台的第六皇后。窝阔台死后，推举大汗未果由昭慈皇后称制。 汗号：贵由汗 庙号：定宗 （1206-1248） 1246年即位，在位3年 定宗，名贵由，太宗长子，母乃马真氏。1246年即位，1248年死，时年43岁。
钦淑皇后
（1248-1251）年称制 钦淑皇后，元定宗第三皇后。
元宪宗 蒙哥
（1208-1259） 1251年即位，在位9年 宪宗，姓奇渥温，名蒙哥，成吉思汗的孙子，父拖雷。即位后，一面更改政制，一面继续扩张，1257年占领大理，1259年，蒙哥在攻打四川钓鱼城时，被炮石击伤而死。时年52岁。 庙号 谥号 汗号 姓名 统治时间 年号
元世祖
圣德神功文武皇帝 薛禅汗 孛儿只斤忽必烈 1260年~1294年 （中统1260~1264 至元1264~1294）
元成宗
钦明广孝皇帝 完泽笃汗 孛儿只斤铁穆耳 1295年~1307年 （元贞1295年~1297年，大德1297年~1307年）
武宗
仁惠宣孝皇帝 曲律汗 孛儿只斤海山 1308年~1311年 至大
元仁宗
圣文钦孝皇帝 普颜笃汗 孛儿只斤爱育黎拔力八达 1312年~1320年 （皇庆1312年~1313年 延佑1314年~1320年）
元英宗
睿圣文孝皇帝 格坚汗 孛儿只斤硕德八剌 1321年~1323年 至治 无 （泰定帝） 也孙铁木耳 孛儿只斤也孙铁木儿 1324年~1328年 泰定 无 （天顺帝） 阿里加巴 孛儿只斤阿刺吉八 1328年 天顺
元文宗
圣明元孝皇帝 札牙笃汗 孛儿只斤图帖睦尔 1328年~1329年 1329年~1332年 天历 1328年~1330年至顺 1330年~1332年
元明宗
翼献景孝皇帝 和西拉古图土孛儿只斤和世琜 1329年
元宁宗
冲圣嗣孝皇帝 宜林奇葆孛儿只斤懿璘质班 1332年 至顺
元惠宗
顺帝（明朝上谥号） 图干铁木耳孛儿只斤妥欢贴睦尔 1333年~1368年 （至顺1333年 ，元统 1333年~1335年，至元1335年~1340年，至正1341年~1370年）
