כשיסון טמור מת בשנגדו ב-1328 הוכתר בנו, רגיבגה (Ragibagh), כקיסר יואן השביעי בעזרת היועץ הראשי ליסון טמור, המוסלמי דאולט שאח. במקביל הזעיק שר הצבא הקיפצ'קי המכונה אל טמור (El Temür) את טוג טמור (Tugh Temür), בנו השני של קולוג חאן, לחאנבליק והכתיר אותו בשם ג'איאטו חאן (Jayaatu Khan), כקיסר וֶנְדְזונְג (文宗, בפין-יין: Wénzōng). במלחמת האזרחים שפרצה בעקבות ההכתרה הכפולה ניצח טוג טמור את רגיבגה בעזרת נסיכים מצפון סין. בינתיים צבר אחיו הבכור קוסלה (Kuśala) צבא ובעזרת הח'אן של צ'אגאטאי, השתלט על קארקורום בירת מונגוליה ובפברואר הוא הוכתר כקיסר יואן בשם חוטוגו חאן (Khutughtu Khan). טוג טמור הכיר בעליונות הצבאית של אחיו ובאפריל 1329 ויתר על כס המלוכה והזמין את אחיו לבירת השושלת. שני האחים נפגשו בדרך באוגוסט אותה שנה, וארבעה ימים אחר-כך מת קוסלה בחטף, ככל הנראה הורעל בידי אל טמור וטוג טמור עלה שוב על כס השלטון. אף שטוג טמור שלח שליחים לח'אנות המונגוליות המערביות, אורדת הזהב ואילחאן על מנת שיכירו בו כשליט העליון של המונגולים, הוא היה במשך שלוש שנות שלטונו שליט בובה בידיו של אל טמור שדאג לטהר את הפקידות והצבא מתומכיו של קוסלה, והעניק סמכויות למצביאי הצבא ששלטונם העריץ מסמן באופן ברור את ההתדרדרות של השושלת.
משום שבפועל נשלטה הבירוקרטיה על ידי אל טמור, ידוע טוג טמור בעיקר בשל תרומותיו התרבותיות. הוא תמך בדרכים רבות בכיבוד הקונפוציאניזם ובקידום ערכי תרבות סיניים. הפעולה הבולטת ביותר שלו לשמש כפטרון להשכלה הסינית הייתה יסוד "האקדמיה של ביתן כוכב הספרות" (奎章閣學士院), שהוקמה באביב 1329 ותוכננה לשם "מספר מטלות הקשורות להעברת התרבות הקונפוציאנית הנעלה לממסד הקיסרי המונגולי". האקדמיה הייתה אחראית לאיסוף והוצאה לאור של מספר ספרים, אבל הישגה החשוב ביותר היה אסופה נרחבת של תקצירים ממסדיים המכונה גִ'ינְגְשְׁה דָאדְייֵן (經世大典, בפין-יין: Jīngshì dàdiǎn). טוג טמור תמך בנאו-קונפוציאניזם של ג'ו שי והקדיש את עצמו לבודהיזם.
טוג טמור מת ב-1332 ובמקומו הוכתר רינצ'ינבל חאן (Rinchinbal Khan), בנו בן השש של קוסלה, אלא שתקופת שלטונו הייתה הקצרה ביותר מבין קיסרי שושלת יואן, והוא מת באותה שנה, חודשיים לאחר שעלה לשלטון. במקומו עלה לשלטון טוגון טמור (Toghun Temür) בנו בן ה-13 של קוסלה, כקיסר חְווֵיְדְזונְג (惠宗, בפין-יין: Huìzōng), הקיסר האחרון מבין תשעה היורשים של קובלאי חאן. לאחר מותו של אל טמור ב-1333 הפך שר הצבא וראש הממשלה באייאן לדמות החזקה בממשל כפי שאל טמור היה. כשטוגון טמור גדל, הוא החל להביע מורת רוח משלטונו האוטוקרטי של באייאן. ב-1340 הוא חבר לטוקטואה (Toqto'a), אחיינו של באייאן, שנטר לדודו טינה ובאייאן סולק מהשלטון. עם פיטוריו של באייאן הפך טוקטואה לאיש החזק בממשל יואן.
בתקופת שלטונו הראשונה הוא הפיח רוח רעננה בממשל. אחד המיזמים המוצלחים שלו היה לסיים את כתיבת ההיסטוריה הרשמית שהתעכבה במשך זמן רב של שושלת ליאו, שושלת ג'ין, ושושלת סונג, שהושלמו בסופו של דבר ב-1345. ועם זאת, ב-1344 התפטר טוקטואה מתפקידו בהסכמת טוגון טמור בשל ויכוח על תוכניתו להסיט את מימי הנהר יוּנְגְדִינְג על מנת לספק מים לבירה. הוא נקרא לשוב לתפקידו ב-1349.
מאז שנות ה-40 של המאה ה-14 סבלו התושבים בכפרים מאסונות טבע תכופים כבצורת, שיטפונות ועקב כך רעב המוני, וחוסר היכולת של הממשל להתמודד ולהציע עזרה הוביל לאובדן התמיכה הציבורית בו. ב-1351 החל מרד הטורבן האדום והתפשט לכדי מרד כלל ארצי. ב-1354 כאשר טוקטואה הוביל צבא גדול על מנת לחסל את מורדי הטורבן האדום, הורה טוגון טמור במפתיע על פיטוריו בחשש מבגידה. פעולה זו אומנם חיזקה את מעמדו של טוגון טמור בממשל, אבל החלישה את הממשל המרכזי. לטוגון טמור לא הייתה ברירה אלא להסתמך על כוחם הצבאי של מצביאים מקומיים, ובהדרגה איבד עניין בפוליטיקה וחדל להתערב במאבקים פוליטיים. צבאו הובס בקרבות כנגד צבאו של ג'ו יואנג'אנג, המפקד הראשי בצבא הטורבן האדום, וב-1368 נמלט מחאנבליק לשנגדו. ג'ו יואנג'אנג הכתיר את עצמו כקיסר חונְגְווּ, הקיסר הראשון משושלת מינג. כשצבא מינג התקרב לשנגדו נמלט טוגון טמור שוב, והפעם ליִינְגְצָ'אנְג (כיום במונגוליה הפנימית) ושם מת שנתיים אחר-כך ב-1370. יִינְגְצָ'אנְג נכבשה על ידי צבא מינג זמן קצר לאחר מותו. כמה צאצאים של משפחת המלוכה חיים עדיין בחנאן.
כיסי התנגדות לשושלת מינג המשיכו להתקיים תקופה קצרה אחר-כך. בסלאוורמי נסיך ליאנג, שהיה מצאצאי קובלאי חאן, שלט ביונאן ובגוויג'ואו, אבל כוחותיו הובסו בצורה מוחצת ב-1381, והוא התאבד. ב-1387 נכנעו הכוחות הנותרים של שושלת יואן במנצ'וריה תחת פיקודו של נאהקו (Nahacu) לצבא שושלת מינג.
שושלת יואן הצפונית.
בני משפחת המלוכה לשעבר ובני האצולה המונגולים נסוגו למונגוליה לאחר נפילת יִינְגְצָ'אנְג לידי המינג ב-1370, כשהם ממשיכים להשתמש רשמית בשם התואר "יואן הגדולה" (大元), והאחרים כינו אותם "יואן הצפונית" (北元). על פי כללי הפוליטיקה האורתודוקסית הסינית יכולה להיות אך ורק שושלת לגיטימית אחת ששליטיה קיבלו ברכה משמים לשלוט כקיסר סין (ראו מנדט השמים), ולפיכך כפרו השליטים משושלת מינג ומשושלת יואן הצפונית בלגיטימיות של הצד השני לכתר קיסרות סין, אם כי הקיסרים משושלת מינג הכירו בשליטים הקודמים משושלת יואן כשושלת לגיטימית. אף ששושלת מינג שלטה בפועל על סין ברציפות עד המאה ה-17 המשיכו השליטים משושלת יואן הצפונית לטעון לזכותם לכתר עד המאה ה-15.
צבא מינג רדף אחרי הכוחות של שושלת יואן הצפונית לתוך מונגוליה ב-1372, אבל הובס בידי צבא איושרידר, בנו של טוגון טמור, שעלה על כס השלטון כקיסר ביליגטו חאן (Biligtü Khan) שהונהג בידי שר צבאו קוקה טמור (Köke Temür). צבא מינג ניסה שוב ב-1380, ובסופו של דבר הביס את שושלת יואן הצפונית ב-1388. כ-70,000 מונגולים נלקחו בשבי וקארקורום, בירת יואן הצפונית נבזזה. שמונה שנים אחר-כך נתפס כס שושלת יואן הצפונית בידי יסודר (Yesüder) בשם ג'וריגטו חאן (Jorightu Khan). הוא היה אחד מצאצאיו של אריק בוק, במקום, כמקובל, אחד מצאצאיו של קובלאי חאן. במאות השנים הבאות עלו על כס השלטון שליטים שהיו צאצאים של ג'ינגיס חאן, רבים מהם היו לא יותר מבובות שהועלו על כס השלטון בידי המצביאים שהיו במקרה החזקים ביותר באותה תקופה. תקופות של עימותים עם סין תחת שושלת מינג התחלפו לסירוגין בתקופות של שלום וסחר הדדי. ב-1402 ביטל השליט אורוג טמור חאן (Örüg Temür Khan) את השם יואן הגדולה, אבל הובס בידי אולג'יי טמור חאן (Öljei Temür Khan), שהיה בן חסות של טימור לנג ב-1403. כמה עשרות שנים אחר כך נטל בטומונגקה, החאן החדש, את התואר "דיין חאן" (Dayan Khan), שיבוש של הצירוף הסיני "דה יואן" ("יואן הגדולה") ואיחד מחדש את כל המונגולים. יורשיו המשיכו לשלוט במונגוליה עד שנכנעו לצבא שושלת צ'ינג ב-1635, וכך בא הקץ על שושלת יואן הצפונית.
מורשת.
שלטון שושלת יואן (1368-1271) היה הפעם הראשונה שזרים שלטו על כל סין. בהיסטוריוגרפיה של מונגוליה, היא נחשבת בדרך כלל להמשך ישיר של האימפריה המונגולית. בהיסטוריוגרפיה של סין נחשבת שושלת יואן כשושלת לגיטימית בין שושלת סונג לשושלת מינג, כאשר נוהגים להאריך את תקופת שושלת יואן לפני ההכרזה הרשמית של קובלאי על הקמת השושלת ב-1271, בחלקו משום שקובלאי מיקם את סבו ג'ינגיס חאן בתיעוד הרשמי כמייסד השושלת בשם טָאיְדְזוּ (太祖, בפין-יין: Tàizǔ). גם ממשל שושלת מינג, שהפיל את שושלת יואן, הכיר בלגיטימיות של השושלת הקודמת ואף הושפע ממנה. ג'ו יואנג'אנג, קיסר מינג הראשון (1397-1368), העריץ את תהליך איחוד סין בידי המונגולים ואימץ את שיטת חילות המצב שלהם.
בשנות קיומה של שושלת יואן שגשגה התרבות בסין. ההישגים האמנותיים העיקריים היו התפתחות הדרמה וכתיבת הרומנים והשימוש הגדל בכתיבה בניב סיני מקומי במקום בסינית הקלאסית. כלי נגינה שהובאו מהמערב העשירו את אמנויות הבמה בסין, ולתרבויות ולעמים האחרים באימפריה המונגולית הייתה השפעה רבה על סין. התקדמות ניכרת חלה גם בתחומי ספרות המסעות, קרטוגרפיה, גאוגרפיה והחינוך המדעי.
בתקופה זו החלו סינים רבים בצפון מערב ובדרום מערב סין להמיר את דתם לאסלאם בהשפעת מוסלמים ממרכז אסיה. נצרות נסטוריאנית וקתולית נהנו מתקופה של סובלנות. הבודהיזם (בייחוד בודהיזם טיבטי) שגשג, אם כי כלפי הדאואיזם גילה ממשל יואן, שהעדיף את הבודהיזם, הרבה פחות סובלנות ומאמיניו נרדפו. חצר שושלת יואן התנהל על פי כללי ממשל קונפוציאניים, וחזר לקבל עובדים לממשל על בסיס הבחינות המבוססות על הכרת הכתבים הקלאסיים, מנהגים שהשימוש בהם פסק בצפון סין בתקופה שסין הייתה מפולגת, ככל הנראה מתוך תקווה לשמור על הסדר הציבורי בחברה של הסינים בני ההאן.