Za Wielkim Murem rozciąga się pustynia Gobi. Dalej znajdują się niewiele bardziej gościnne stepy ciągnące się od Mandżurii do Węgier. Były one zamieszkane przez koczownicze plemiona tureckie i mongolskie, które w surowych warunkach zajmowały się pasterstwem i hodowlą koni. Mongołowie, pogardzani przez Chińczyków Narodowości Han, co jakiś czas toczyli z nimi wojny, ale zawsze przegrywali.
W 1206 r., po dwudziestu latach wojen domowych, Chengjisi-han zjednoczył koczownicze plemiona mongolskie w ramach nowego organizmu państwowego „niebieskich Mongołów". W 1211 r. skierował swój wzrok na Chiny Środkowe. Dwa lata później przekroczył Wielki Mur, a w 1215 r. zdobył Pekin. Zaciekły opór ze strony chińskich władców, konflikt w obozie mongolskim oraz kampania w Rosji opóźniły na wiele lat podbój Chin. Dopiero w 1279 r., dokonał go wnuk Chengjisi-hana, Hubilie. Podporządkował sobie południowe Chiny i założył dynastię Yuan (1271-1368). Chiny pod rządami Hubiliea były największym imperium, jakie kiedykolwiek istniało na świecie.
Mongołowie założyli dwie stolice: letnią Shangdu w Mongolii Wewnętrznej oraz zimową Dadu, czyli dzisiejszy Pekin. Wprowadzili także wiele zmian administracyjnych na dworze chińskim. Najważniejszą z nich była militaryzacja organów władzy państwowej. Społeczeństwo podzielono na cztery kategorie: Mongołów, ich sprzymierzeńców ze środkowej Azji, hańskich Chińczyków z północy i hańskich Chińczyków z południa. Tak więc hańscy Chińczycy stali się obywatelami gorszych kategorii we własnym kraju.
Mongołowie spowodowali władzę trawdą ręką, ale w dziedzinie gospodarki ich zarządzenie przyniosło więcej korzyści niż rządy poprzednich dynastii. Wzmożono prace nad systemem dróg i kanałów. Rozwój handlu, który nabrał rozmachu w okresie panowania Song, postępował dalej bez przeszkód. Kwitła wymiana na skalę międzyregionalną, a nawet międzynarodową. Ludność obłożono znacznymi podatkami, z wyjątkiem Mongołów, którzy byli zwolnieni z tego obowiązku.
Dynastia Yuan trzymała swoje ogromne imperium silną ręką niemal do samego końca, pomimo wewnętrznych intryg i powszechnego niezadowolenia hańskich Chińczyków. W połowie XIV wieku, krajem wstrząsały jednakże powstania. Najpotężniejszy okazał się ruch Czerwonych Turbanów, którego ideoliogia była eklektyczną mieszaniną wierzeń i religii, od buddyzmu począwszy, przez manicheizm i taoizm, na konfucjanizmie skończywszy. Zhu Yuanzhang, niegdyś sierota i nowicjusz w klasztorze buddyjskim, stanął na czele rebeliantów i w 1368 r. przywrócił hańskie rządy. Tak narodziła się dynastia Ming.
Na polu naukowym, trzy najważniejsze wynalazki Chińczyków, m.in. drukarstwo czcionkowe, proch, i kompas, przekazane zostały przez Arabów do Europy. W Chinach rozpoczęto korzystać z astronomii, medycyny i matematyki krajów arabskich i zaczął się rozprzestrzeniać Islam.