1280年,庚辰,元世祖至元十七年。十月,元世祖派都实从兰州出发探黄河源头。都实到达星宿海,并向西南追溯百余里,到达今喀拉渠的地方,这是中国历史上首次对黄河源头进行的大规模考察活动。

1281年,辛巳,元世祖至元十八年。六月,范文虎等人受元世祖之命率水军跨海远征日本,遇飓风,船只被摧毁,众将领弃船逃亡。元军在进攻日本的战事中大败。1282年,壬午,元世祖至元十九年。元世祖命朱清、张瑄、罗璧等人修造平底船,以尝试由海上将江南所产粮食运往北方。十二月,元朝下令杀害南宋丞相文天祥。文天祥曾在宋元崖山之役时以一首《过零丁洋》诗拒绝元将张弘范的劝降。1283年,癸未,元世祖至元二十年。在经历飓风灾难之后,元世祖准备再次出兵征讨日本。江南各地因强征水手、船工建造海船,激起民众的反抗。设立海运万户府,以忙古带为达鲁花赤,朱清为万户,张瑄为千户。

1284年,甲申,元世祖至元二十一年。元朝为加强统治,颁布了一系列措施。首先,对私藏及学习天文太乙、推背图等书籍的人治罪其次,禁止军民学习搏斗技巧及兵器使用。对外贸易实行官营,所得利润朝廷得到七成而商人得三成。然而,商人私自进行贸易的行为难以彻底禁绝。

1285年,乙酉,元世祖至元二十二年。 五月,元军攻入安南(今越南),因军中传染疾病撤退。安南派兵追击,元主将李恒、唆都战死。十月,设立东征行省,招募水兵船工,准备再次远征日本。

1286年,丙戌,元世祖至元二十三年。元世祖逐渐重视对南人的起用,派遣集贤直学士程文海前往江南求访人才。六月,颁行《农桑辑要》。

1287年,丁亥,元世祖至元二十四年。元朝重新设立尚书省,以桑哥、铁木儿为平章政事。设立国子监设监丞、博士、助教,有弟子二十人,其中蒙、汉两族各为一半。同时在江南各路设立儒学提举司。元世祖派遣大将脱欢再征安南,元军攻陷其都城

1288年,戊子,元世祖至元二十五年。十一月,朝廷设立宣政院,专管西藏事务。湖南、贺州、泉州、广东等地发生农民起义,均被元军镇压。1289年,己丑,元世祖至元二十六年。台州(治所在今浙江台州)杨镇龙在玉山起义,建立大兴国,定年号为安定,聚众十余万,后被元将史弼镇压。元开挖山东安山(今山东东平境内)至临清之间的运河,将其命名为会通河。1290年,庚寅,元世祖至元二十七年。规定了诸王领地内的民间诉讼,由王傅和监郡共同受理。如果地方没有监郡,便由王傅判决。

1291年,辛卯,元世祖至元二十八年。朝廷罢免了江淮漕运,江南粮食完全由海道运输。颁行法典《至元新格》。元解除对全真道教的禁令,全真教得以复苏。1292年,壬辰,元世祖至元二十九年。 二月,元世祖命史弼、亦黑迷失、高兴率兵远征爪哇(今印度尼西亚)。意大利人马可波罗离开中国,通过海路返回欧洲,著有《马可波罗游记》。1293年,癸巳,元世祖至元三十年。 朝廷命留梦炎、李晞颜等根据宋代的制度,制定市舶法规。 明令禁止江南等州郡以收养孩童为名变相贩卖人口。

1294年,甲午,元世祖至元三十一年。正月,元世祖忽必烈卒。四月,皇孙孛儿只斤·铁穆耳在元都即位,是为元成宗。元成宗诏令全国崇奉孔子,开放对外贸易。