몽골은 1271년 나라 이름을 원으로 바꾸고 중국 전체를 다스렸다. 고려 왕은 원 황실의 사위가 되어(부마국) 왕실의 호칭을 낮추었고, 왕의 이름에는 원에 충성한다는 뜻의 '충' 자가 붙었다. 원은 일본 원정을 위해 세운 정동행성으로 내정에 간섭하고, 화주(영흥)에 쌍성총관부를 두어 철령 이북 땅을 직접 다스렸다.
고려는 공녀와 특산물을 바쳐야 했고, 원과 가까운 권문세족이 넓은 땅과 노비를 차지했다. 한편 원을 통해 성리학이 들어왔고, 고려에서는 몽골식 머리 모양과 옷차림이, 원에서는 고려식 옷과 음식(고려양)이 유행하는 등 문화 교류도 활발했다.
14세기 중엽 원이 흔들리자 공민왕은 1356년 원의 세력을 업은 기철 일파를 숙청하고, 정동행성의 간섭 기구를 없앴으며, 무력으로 쌍성총관부를 되찾았다. 몽골식 풍습도 금지했다. 승려 신돈을 등용해 권문세족이 빼앗은 땅과 노비를 되돌리려 했지만, 반발이 커서 개혁은 끝까지 이어지지 못했고 공민왕은 1374년 시해되었다.