窝阔台汗三年（1231年）八月，窝阔台以使臣被杀为借口派撒礼塔进军高丽。蒙古军在高丽降将洪福源配合下，攻占四十多座城。第二年年初，包围王京（今开城），迫使高丽王求和。撒礼塔奉旨向高丽北部州县派遣72名监督官达鲁花赤，然后班师。同年四月，高丽王派人杀死各地达鲁花赤，然后率军民退入江华岛。八月，撒礼塔率领军队再攻高丽。十二月，高丽军民在武士服饰王京以南的处仁城，射死撒礼塔，迫使蒙军撤退，乘胜收复了北部州县。窝阔台汗七年（1235年），派唐古、洪福源进攻高丽。到窝阔台汗九年（1237年），蒙军攻下十余座城池。窝阔台汗十一年（1239年），王求和。第二年，恢复了对蒙古的岁贡。窝阔台汗十三年（1241年），王将族子王纟享冒充自己的儿子送往蒙古作人质。贵由汗元年（1246年），高丽又停止了岁贡。因此，蒙军在贵由汉二年（1247年）至蒙哥汗八年（1258年）间四次进攻高丽，先后攻占24城，迫使王派遣世子王倎入蒙为人质。
元世祖中统元年（1260年）春，王逝世。元世祖忽必烈采纳了陕西宣抚使廉希宪的建议，派兵护送王倎回国继位。同时宣布在高丽境内实行大赦，送还高丽俘虏及逃入辽东的民户，禁止蒙古边将侵扰高丽，以安抚民心。终元世祖朝31年间，高丽贡使有36次之多，王倎（后改名王禃）本人也亲自到京师朝觐。忽必烈不仅用对待属国的办法加强对高丽的控制，更把它看作进攻日本的跳板，多次要求王禃派重臣陪同蒙古使节出使日本。至元五年（1268年）夏，责令王禃征集军粮，修造可载4000石的大型海船1000艘，准备进攻日本或南宋。
上述政策引起高丽朝野上下不满。至元六年（1269年）夏，高丽权臣林衍废王禃，立其弟王淐为国王。忽必烈闻讯后，派国王头辇哥率大军压境。封在京朝觐的高丽世子王愖为特进、上柱国，并派兵护送他回国平乱。派兵部侍郎里的等出使高丽，限期王禃、淐、林衍来京陈情，听候决断。在元朝三慑之下，高丽都统领崔坦、李延龄等以西京（今平壤）等50余城归降。王禃恢复了王位，并亲自朝见忽必烈。
至元七年（1270年）正月，忽必烈采纳了枢密院经历马希骥分而治之的建议，将高丽西京改为东宁府，划归辽阳行省。同时，派头辇哥率领军队护送王禃父子回国，委任脱脱朵儿、焦天翼为高丽国达鲁花赤。同年春，元军兵临王京（今开城）城下。此时林衍已死，其党三别杪军首领裴仲孙等拥立王室庶族承化侯王温，退守珍岛（今南金罗道）。至元八年（1271年）五月，元将忻都率兵攻占珍岛，王温等被杀，金通精退往耽罗（今济州岛）。至元十年（1273年）四月，忻都攻占耽罗，擒金通精等人。元朝设耽罗国诏讨司，屯兵驻守。
至元二十一年（1274年）五月，忽必烈将女儿忽都鲁揭里迷失嫁给王愖。六月，王禃逝世，王愖继位。第二年，应忽必烈要求，王愖改变了所有与元朝相类似的省、院、台、部等职官名称，派遣二十名贵族子弟到元朝作人质。至元十七年（1280年）夏，元在高丽创设驿站，忽必烈加封王贝春为开府仪同三司、行省左丞相。至元十八年（1281年），元在高丽征发军士、水手25000人，战船九百艘，参加侵日战争。高丽民众不堪其扰。第二年，因日本侵扰沿海，在王贝春请求下，元军驻防金州。至元二十年（1283年）五月，忽必烈设征东行省，以王贝春、阿塔海共掌行省事，仍保留王贝春驸马高丽国王的名号。至元二十一年（1294年），忽必烈将耽罗划归高丽。后来元朝虽撤销了征东行省，但直到元末，高丽的内政外交都受到元朝的控制。
元军征日本
元世祖忽必烈征服高丽之后，企图迫使日本臣服，以扬威海外。
至元三年（1266年）八月，忽必烈派兵部侍郎黑的、礼部侍郎殷弘出使日本，命高丽派人作为向导。高丽向导将蒙古使臣引至巨济岛就返回，未能到达日本。第二年六月，忽必烈再派黑的等出使，严令高丽务必将使臣护送到日本。高丽国王王禃派朝臣潘阜等代替蒙古使节传书，在日本逗留五个月。日本执政的镰仓幕府拒不答复元朝国书，潘阜等人不得要领而归。至元五年（1268年），忽必烈第三次派黑的等人出使。元使到达对马岛，仍被日方拒之门外。后来在至元八年（1271年）和九年（1272年），忽必烈两次派秘书监赵良弼出使，均滞留于日本太宰府，未能进入京都。
日本拒绝朝贡，忽必烈决心使用武力。早在至元七年（1270年）便下令在高丽屯田，储备攻日的粮饷。至元十一年（1274年）三月，命凤州经略使忻都、高丽军民总管洪茶丘等率兵15000人，大小战船900艘进攻日本。后又设立征东元帅府，以忻都、洪茶丘为都、副元帅，增加军队到25000人。十月，元军从合浦（今朝鲜马山）出发，攻占对马、一岐两岛，在肥前松浦郡、筑前博多湾（今福冈附近）登陆。但在日军坚决抵抗下，获小胜，未能深入。不久，因台风将大部分战船毁坏，元军仓卒撤退。该年是日本龟山天皇文永十一年，这场战役在日本史上被称为“文永之役”。
至元十二年（1275年）二月，忽必烈派礼部侍郎杜世忠等出使日本。后来，又在高丽、江南等地大批制造战船，继续备战。杜世忠等一到日本，即被镰仓幕府处死。这一消息直到至元十七年（1280年）才传到元朝。于是，忽必烈决心再次征讨日本。至元十七年（1280年）下半年，元朝征调军队，招募士卒，成立征东行省（亦称日本行省）主持征伐大计。
至元十八年（1281年）正月，忽必烈分两路出兵。五月，征东行省右丞忻都、洪茶丘和都元帅金方庆等率蒙、汉、高丽军四万人组成东路军，乘战船九百艘，仍从合浦出发，在筑前去驾岛登陆。遭到日军顽强抵抗之后，元军退到鹰岛，转攻对马、一岐、长门等地。六月，行省右丞相阿塔海、右丞范文虎、左丞李庭、张禧等率新附军及强行征发来来的江南士卒共10万人组成的江南军，乘战船3500艘从庆元（今宁波）起航，抵达日本平户岛。两军会合后，主力屯驻鹰岛，偏师进屯平户岛，计划分数路进攻太宰府。但是，元军统帅之间不和，影响了军务。受命指挥征日的范文虎是南宋降将，被诸将轻视，不能节制部署。高丽军统帅洪茶丘、金方庆之间积怨甚深，无法通力合作。将帅不和，再加上日军戒备森严，元军滞留鹰岛达一个月之久。八月初一夜，台风侵袭元舰停泊地，大部分船只被毁。初五，范文虎、忻都等将领丢下十余万大军，各乘坚固船只逃回国内。留在日本的元军大部分被日军歼灭，被俘者就达二、三万之多，逃回国内的只有五分之一。二征日本以惨败结束，这一年是日本后宇多天皇弘安四年，日本史称这一战役为“弘安之役”。
两次失利并未使忽必烈放弃征服日本的计划。至元二十年（1283年）年初，他下令重组大军，修造船只，搜集粮草，引起江南人民的强烈反抗，迫使其暂缓造船事宜。至元二十二年（1285年），再次下令大造战船。年底，征调江淮等漕米百万石运往高丽合浦，下令禁军五卫、江南、高丽等处军队于第二年春天出师，秋天集结于合浦。后来因为部分大臣反对，尤其是要对安南用兵，忽必烈才不得不于至元二十三年（1286年）正月下诏罢征日本。此后，元朝虽还有过征伐日本的议论和准备，但均未能实现。直至元末，元和日本政府之间始终处于僵局。中日交往主要是民间贸易往来和僧侣间的往来。元朝政府对这种经济、文化交流采取了支持的态度。
元军征安南
元蒙哥汗三年（1253年）十二月，忽必烈攻占大理后，留下大将兀良哈台镇守。兀良合台平定云南各部之后，于蒙哥汗七年（1257年）秋派使节招降安南陈朝（今越南北部）。安南国王陈日扣留使节，拒绝投降。同年十一月，兀良合台率大军沿红河进攻安南。十二月，蒙军大败安南军，进入安南国都升龙，屠城。陈日逃到海岛。蒙军不服水土，只在升龙停留了九天便班师回国，退兵时再派使节招降陈日。第二年二月，陈日传位于其子光。夏，陈光派使者晋见兀良合台，表示臣服。
元中统元年十二月（1260年），元世祖忽必烈派礼部郎中孟甲等出使安南，允许安南保持衣冠典礼风俗等本国旧制。作为回报，陈光派族人通侍大夫陈奉公等觐见忽必烈，请求三年一贡。忽必烈同意其要求，封陈光为安南国王。此后，两国使节往来不断。至元四年（1267年），忽必烈应陈光请求，任命讷剌丁为安南达鲁花赤。不久，又下诏要安南君长亲自来朝，贵族子弟入质，编制户口，出军役，交纳赋税，设置各级达鲁花赤。陈光不接受这些要求，也不向元使跪拜，反而提出了取消达鲁花赤的要求。这时，元朝忙于灭南宋，无力南顾。
至元十四年（1277年），陈光去世，世子日继位。陈日坚持光的对元方针。至元十六年（1279年），元朝消灭了南宋残余势力之后，讨论对安南用兵，因南方各地人民不断起义而作罢。至元十八年（1281年），元朝成立安南宣慰司，以卜颜铁木儿为参知政事、行宣慰使都元帅，进行战争准备。同时，以陈日不请命而自立，称病不朝为借口，改立陈日叔父陈遗爱为安南国王，遭到安南拒绝。至元二十年（1283年），忽必烈以进攻占城为名，派其子镇南王脱欢率大军南征，要求安南提供军粮，仍旧遭拒绝。至元二十一年（1284年）十二月，元军分六路侵入安南。安南兴道王陈峻率兵凭险节节抵抗，陈日布防于升龙以北的富良江一线。经过激战，陈日等在至元二十二年（1285年）正月十三日撤离升龙，退往天长府，集结兵力，坚持抵抗。脱欢占领升龙，焚毁王宫，挥师南下。同时命令驻扎在占城（今越南南方）的元将唆都北上，合击安南主力。元军会合后，分水陆两路追击陈日。陈日屡战屡败，逃往安邦海口，藏于山林，后又逃往清化。其弟陈益稷投降。元军虽获胜，但帅老兵疲，不服水土，尤其是骑兵无法在丛林、水网地区发挥特长。加上安南援兵逐渐集结，不断袭击元军。脱欢被迫于同年夏撤兵。元军撤退途中，在如月江、册江（乾满江）等地一再遭到安南军民的截击，损失惨重，唆都、李恒等元帅战死。安南收复了全部失地。
至元二十三年（1286年）正月，忽必烈罢征日本，调集军队、粮草，准备大举进攻安南。同时另立陈益稷为安南王。至元二十四年（1287年）正月，他调集八万大军，成立征交趾行省。以奥鲁赤为平章政事；乌马儿、樊楫为参知政事，受镇南王脱欢节制。十一月，元军分三路侵入安南境内。程鹏飞、孛罗合答儿由西道攻永平，大小十七战，连破老鼠、陷沙、茨竹三关，直抵万劫。脱欢、奥鲁赤从东道攻女儿关。乌马儿、樊楫从海道攻安邦口。各路元军会合后，矛头直指升龙。十二月，脱欢率诸军渡过富良江，击败守军，进占升龙。陈日等逃往敢喃堡。次年正月，脱欢挥师追击至天长海口，不见陈日踪迹，只得回师升龙。元军四出侵扰，掠夺粮草，最终因为军粮匮乏，天气炎热，于二月初下令班师回朝。元军撤退途中，安南集结了三十余万大军在女儿关、丘急岭一带布防百余里，准备截击归师。脱欢闻讯下令各路军队避开敌军，分道撤回国内。元军水师在白藤江遭安南军阻击，主将樊楫受伤被俘。三月，陈日遣使进贡金人以代谢罪。忽必烈十分恼怒，但仍不得不恢复和好关系。
至元二十七年（1290年），陈日去世，世子日继位，仍然对元朝采取不卑不亢的态度。至元三十年（1293年），元朝第三次调集大军出征安南。第二年年初，忽必烈去世，成宗铁穆耳即位，下诏罢征安南，宽宥其抗命之罪。此后，两国边境上虽发生过小规模冲突，但始终维持着安南对元朝的朝贡关系。
元军征占城
元世祖至元十五年（1278年），元朝福建行省参政唆都派使节到达越南南部占城国。使节回报该国国王失里咱牙信合八刺麻哈迭瓦有归顺之意，元世祖忽必烈封其为占城郡王。至元十六年（1279年）十二月，派兵部侍郎教化的、唆都等出使占城，要求占城国王入朝。占城国王保宝旦啰耶邛南占把地啰耶派遣使者进贡，奉表归降。至元十八年（1281年）十月，元朝设占城行省，以唆都为右丞，刘深为左丞。调集海船百艘、士卒水手万人，准备第二年正月出征海外，要求占城郡王供给军食。不久，占城王子补的专权，扣押元朝出使暹国、马八儿国的使节。忽必烈决心讨伐。
