1260年5月5日，忽必烈继承蒙古帝国汗位。
忽必烈继位是一个划时代的事件。作为深受汉地文化制度影响的统治者，忽必烈更多地作为元朝皇帝被人们熟知；同时，蒙古帝国其他地区的统治者获得了实质上的独立地位，伊利汗国、钦察汗国、察合台汗国等虽然名义上尊忽必烈为共主，但是各行其政。
忽必烈继位时，短短几十年内兴起的蒙古帝国正逐渐消逝；取而代之的是各本土化的新政权，其历史是各地本地文明历史的一部分。正如雷纳·格鲁塞在《蒙古帝国史》中所说的，“蒙古帝国，不管在表面上怎样，它没有在它过于圆满的胜利之后继续存在下去”。
历史上，像蒙古帝国一样，迅速兴起却不能长期存在的政权不是个案，匈人王阿提拉建立了横跨亚欧的大帝国，但也很快分崩离析；查理曼帝国建立后被三分，形成西法兰克王国、中法兰克王国和东法兰克王国，三者即日后的法兰西王国、意大利王国和德意志第一帝国的雏形（此处可穿越至814年1月28日的亚琛）。
蒙古帝国怎样在短时间内兴起？
首先是成吉思汗把蒙古高原各部落变成一个整体。
成吉思汗出生时的蒙古各部落，处于分裂状态。不过，之前已经有人尝试过将各部落统一在一起。成吉思汗经过多年征战，最终实现了这一点。形成统一的蒙古民族政权之后，成吉思汗即成为蒙古帝国的开国之君。
接下来是不停地对外征战。蒙古人在亚欧大陆各地扎根，后来逐渐本土化，长期参与到各地历史进程之中，深深影响其后的历史。灭西夏、灭金之外，还有历史上鼎鼎大名的蒙古西征。
西征一共有三次，第一次是成吉思汗征服花剌子模，接着蒙古大军东进击败俄罗斯人和波洛伏齐人的联军，最终在伏尔加河流域受阻返回。
第二次是窝阔台汗时期的“长子西征”，由成吉思汗几个儿子的长子率领。这次西征的主要目标是东欧，一度兵临维也纳附近，多次击败欧洲各国军队，让欧洲人闻风丧胆，因窝阔台汗去世撤兵。西征最大的成果是建立了钦察汗国。
第三次西征，蒙古大军灭掉阿拉伯帝国，兵临地中海东岸。由于蒙哥汗去世而回军。
在征服的过程中，蒙古帝国的政策也在转变，逐渐改变一味掠夺和屠杀的做法，受到各地成熟文明的影响。比如耶律楚材多次劝谏成吉思汗，减少了很多破坏和杀戮。这种转变有利于稳定统治。
而忽必烈当选大汗就是这种转变的体现。忽必烈先以治理汉地闻名，后来之所以能成功坐稳汗位，依靠的也是汉地的人力物力优势。这正体现了蒙古人与本土文明的结合趋势。如果只是抢一把就走，蒙古人就只能成为流寇，当不了统治者。
但此后，为何不能保持统一呢？
家业变大之后，不可避免地产生了内部问题。成吉思汗的子孙之间很快产生矛盾，比如术赤一系和窝阔台一系的争斗。这种矛盾会发展成分裂倾向。
术赤是成吉思汗的长子，窝阔台则是第三子。成吉思汗去世后，窝阔台继承了汗位，接着是窝阔台的儿子贵由继位。而术赤的儿子拔都，是第二次西征的主帅，与贵由不和，因此，拔都直接在萨莱建立都城，成立了钦察汗国，划地为王。后来，拔都拥立忽必烈的哥哥蒙哥当上大汗。蒙哥和忽必烈的父亲是成吉思汗的小儿子拖雷，拔都支持拖雷后代，成功打击了窝阔台一系。
忽必烈即位前也被蒙哥怀疑。忽必烈受蒙哥之命，总领漠南汉地事务，率军灭掉大理，形成对南宋的战略包围。忽必烈以出色的才能和战功，引起蒙哥的猜忌。忽必烈赶紧到蒙哥身边表忠心，才消除了嫌隙。
蒙哥死后，忽必烈自行宣布为大汗，引起弟弟阿里不哥的挑战。忽必烈的另一个弟弟旭烈兀，留在伊朗地区。为了争取旭烈兀的支持，忽必烈派人承认了旭烈兀在当地的统治权。忽必烈胜利后，册封旭烈兀为伊利汗，旭烈兀顺势建立了伊利汗国。
所以，在忽必烈继位前后，蒙古帝国形成了事实上的分裂局面。
其实，蒙古帝国将不同文明区统一起来，结果以分裂告终，这恐怕是难以避免的。伊利汗国是伊斯兰文明地区，钦察汗国是斯拉夫人生活的地区，受东正教影响；而忽必烈的汉地则是儒家文明，不太可能统一在一个中央政府治下。忽必烈依靠的是汉地的人力物力，也没办法对各地一视同仁，默认分裂的现状是比较好的选择。
还有地理距离的限制，蒙古帝国的规模超出农业时代有效统治的极限，不可能长期存在。即使忽必烈想要再次统一各大汗国，客观上也做不到。
蒙古帝国虽然分裂了，但是影响延续三四百年。
在中国，元朝开创了一些新的传统和治理方式，被明清继承。比如二字国号“大元”（此处可至1271年12月18日的北京），打破了以前的传统，明清的国号也像元朝一样是“大明”和“大清”；还有地方上的行省制度，演变成后世的省。
在阿拉伯世界，蒙古灭亡阿拉伯帝国，阿拉伯诸国不再拥有共主，至今也没能重新统一。在伊朗高原，本土化的蒙古人纵横几百年，伊利汗国灭亡后，还有帖木儿建立帖木儿帝国和巴布尔入侵印度建立莫卧儿。
在东欧，钦察汗国长期统治罗斯诸公国，与俄国的形成关系密切，并且在欧洲人心中留下了深深的恐惧。
即使时间不长，但蒙古帝国将世界的东西方联系在一起，使海陆商路繁荣，欧亚大陆的人们进行了广泛的接触和交流。
历代评价
将树木连根拔起的风暴，却将鲜花的种子从一个花园传播到另一个花园。从蒙古人的传播文化一点说，差不多和罗马人传播文化一样有益。对于世界的贡献，只有好望角的发现和美洲的发现，才能够在这一点上与之比拟。
——雷纳·格鲁塞
