Hốt Tất Liệt
Trị vì > Đối ngoại > Xâm lược Đại Việt

Bài chi tiết: Kháng chiến chống Nguyên Mông
Quân đội nhà Nguyên cũng ba lần xâm chiếm Đại Việt. Lần xâm chiếm đầu tiên (lần thứ hai của đế quốc Mông Cổ) bắt đầu vào tháng 12 âm lịch năm 1284 khi quân đội Mông Cổ dưới sự chỉ huy của Trấn Nam vương Thoát Hoan (con trai thứ chín của Hốt Tất Liệt) và A Lý Hải Nha, vượt qua biên giới và nhanh chóng chiếm được Thăng Long (nay là Hà Nội) vào đầu tháng 1 âm lịch năm 1285 sau thắng lợi của đội quân do Ô Mã Nhi chỉ huy tại Vạn Kiếp và Phả Lại (đông bắc Thăng Long). Cùng thời gian đó, đội quân do Toa Đô chỉ huy sau khi tấn công Chiêm Thành bằng đường qua Lão Qua cũng di chuyển về phía bắc và nhanh chóng tiến tới Nghệ An (phía bắc miền Trung Việt Nam ngày nay) vào cuối tháng 1 âm lịch, tại đây đội quân nhà Trần dưới sự chỉ huy của Trần Kiện nhanh chóng đầu hàng. Tháng 2 âm lịch, Trần Bình Trọng đánh quân Nguyên tại bãi Đà Mạc, bị thua và bị giết. Tháng 3 âm lịch, Trần Lộng, Trần Ích Tắc và gia thuộc cũng đầu hàng quân Nguyên. Tuy nhiên, hai vua Trần và Quốc công tiết chế Hưng Đạo vương Trần Quốc Tuấn đã thay đổi chiến thuật từ phòng ngự sang phản công và một lần nữa đánh bại quân Mông Cổ. Tháng 4 âm lịch, tướng Trần Nhật Duật giành thắng lợi trong trận Hàm Tử (nay thuộc tỉnh Hưng Yên). Tháng 5 âm lịch, tướng Trần Quang Khải đánh bại Toa Đô tại Chương Dương (nay thuộc Hà Nội) và sau đó các vua Trần đã giành thắng lợi trong trận chiến lớn tại Tây Kết nơi Toa Đô bị giết chết. Ô Mã Nhi trốn qua cửa sông Thanh Hoá, hai vua Trần đuổi theo nhưng không kịp, bắt được hơn 5 vạn dư đảng đem về, Ô Mã Nhi chỉ còn một chiếc thuyền vượt biển trốn thoát. Trong khi đó, đội quân của Thoát Hoan và Lý Hằng bị Trần Hưng Đạo đánh bại tại Vạn Kiếp, phải bỏ chạy về Tư Minh. Lý Hằng bị xạ tiễn bắn chết còn Thoát Hoan phải chui vào ống đồng mới thoát được. Hốt Tất Liệt đã thất bại trong cố gắng đầu tiên của mình nhằm xâm chiếm Đại Việt.
Lần xâm chiếm thứ hai vào Đại Việt của quân đội nhà Nguyên diễn ra vào cuối năm 1287 và được tổ chức tốt hơn so với lần trước, với việc đưa vào lực lượng thủy quân lớn hơn và nhiều lương thực thực phẩm hơn. Quân đội Mông Cổ, dưới sự chỉ huy của Thoát Hoan, tiến tới Vạn Kiếp và hội quân tại đây với quân đội của Ô Mã Nhi và quân Nguyên cũng nhanh chóng giành được thắng lợi ban đầu rồi xuôi dòng về phía đông. Thủy quân của nhà Nguyên nhanh chóng giành được thắng lợi tại Vân Đồn (thuộc tỉnh Quảng Ninh ngày nay) nhưng thuyền chở lương thực, thực phẩm nặng nề đi sau lại bị tướng Trần Khánh Dư đánh tan. Kết quả là quân Mông Cổ tại Thăng Long bị thiếu lương thực, thực phẩm trầm trọng. Không có lương thực, thực phẩm tiếp tế, Thoát Hoan buộc phải rút quân khỏi Thăng Long về Vạn Kiếp. Các nhóm bộ binh của nhà Trần được lệnh tấn công quân đội Mông Cổ tại Vạn Kiếp.
Đầu tháng 3 âm lịch năm 1288 thủy quân của Ô Mã Nhi tiến tới sông Bạch Đằng để đón thuyền lương do Trương Văn Hổ chỉ huy. Một đội thủy quân nhỏ của Đại Việt ra khiêu chiến và nhanh chóng rút lui để nhử thủy quân nhà Nguyên vào bãi cọc nhọn. Quân Nguyên trúng kế và rơi vào trận địa mai phục sẵn của Đại Việt. Hàng nghìn thuyền nhẹ của Đại Việt từ hai bên bờ nhanh chóng xuất hiện, tấn công dữ dội và đánh tan sức kháng cự từ quân Nguyên. Quân đội Mông Cổ cố gắng rút lui ra biển trong sự hoảng loạn. Bị va phải cọc, thuyền của họ bị vỡ hay mắc kẹt, nhiều thuyền bị chìm. Quân Nguyên phải nhảy xuống sông để bơi vào bờ, bị chết đuối rất nhiều. Các tướng như Áo Lỗ Xích, Ô Mã Nhi, Tích Lệ Cơ Ngọc, Sầm Đoàn, Phàn Tiếp v.v bị bắt sống. Cùng thời gian đó, quân đội Đại Việt liên tục tấn công và đánh tan đội quân của Thoát Hoan trên đường rút chạy qua Lạng Sơn. Cố gắng lần hai của Hốt Tất Liệt trong việc xâm chiếm Đại Việt cũng tan thành mây khói.
Mặc dù các thất bại này đã kết thúc giấc mơ của Hốt Tất Liệt trong việc mở rộng lãnh thổ về phía nam, đặc biệt nhằm để kiểm soát con đường gia vị. Tuy nhiên trong giai đoạn 1288-1293, các quốc gia như Đại Việt, Chiêm Thành và Sukhothai đều lần lượt công nhận uy quyền tối cao của Hốt Tất Liệt để tránh xảy ra chiến tranh thêm nữa.