定四年（1220年），大蒙古国攻占山东，木华黎承制封孔元用曲阜县尹、权袭封衍圣公。宋宁宗嘉定十七年（1224年），南宋收复山东一带，遥授孔元用为通直郎，知仙源县事。宋理宗宝庆元年（1225年），命孔元用袭封衍圣公，世袭仙源县令，出爲兖州判官，明年改授济州通判兼京东西路安抚司，主管机宜文字。蒙古军再次攻陷曲阜，蒙古大帅带孙承制封孔元用为衍圣公，世袭曲阜县尹。成吉思汗二十一年（1226年）孔元用率兵随带孙攻益都李全，成吉思汗二十二年（1227年），战死于益都城下。