从1231年至1273年，元朝(蒙古)先后九次征伐高丽，最终高丽投降，成为元朝的征东行省。1231年蒙古军进攻高丽，国王和王室贵族迁都江华岛;1258年高丽崔氏政权垮台，国王投降蒙古;不服投降蒙古的三别抄发动抗蒙古战争，1273年蒙古占领济州岛，结束抗蒙古战争。
一、战前形势
1216年，一支原依附于蒙古人的契丹军队造反失败后，流窜进入高丽境内，占领高丽江东城，并以此为据点四处烧杀抢掠。1218年，蒙古大将哈真统帅大军追击契丹叛军进入高丽，高丽国王派遣将军赵冲领军协助，并向蒙古军提供粮草。
1219年，江东城守敌投降，哈真与赵冲举行盟誓，蒙古与高丽约为兄弟之国。蒙古从此年年遣使到高丽索要各种物品(从毛皮、绸缎到笔墨纸砚无一不要)。高丽国小民困，物产不多，敌视蒙古的情绪逐渐升温。
1225年，一蒙古使者在出使高丽返回的途中被杀。杀死使者在蒙古人看来是不可饶恕的大罪，曾多次为此与别国开战。但由于蒙古大军西征，接着元太祖成吉思汗又在征讨西夏途中逝世，使蒙古帝国没有立即对高丽展开报复。
二、窝阔台汗四征高丽
元太宗窝阔台即位后，以高丽杀使者为由，于1231年八月命撒礼塔率蒙古大军讨伐高丽。蒙古军入据高丽后，洪福源率民1500余户前来迎降，附近州郡亦有来降者。撒礼塔在洪福源的协同下先后攻取40余座城，连战连捷的蒙军直逼高丽王城。高丽高宗遣其弟怀安公王乞降。蒙古军队索取了巨额财物后退军。但仍在高丽的各京、府、县留下了72名达鲁花赤(镇守者)，对高丽进行间接控制。
1232年六月，高丽王举反，杀死蒙古所置达鲁花赤72人。为避免蒙古的报复，高丽权臣崔怡决定迁都江华岛。于是，窝阔台决定第二次讨伐高丽。八月，再命撒礼塔率师征高丽，至王京南，攻其处仁城时，中流矢亡。副帅铁哥领蒙古军回师。原降服的高丽百姓归由洪福源统治。十月，高丽王遣其将军金宝鼎、郎中赵瑞章向窝阔台上书请罪。
1233年四月，窝阔台诏谕高丽王悔过，并指出他犯下的五大罪状。高丽王因占据江华岛，而蒙古无水兵，故不从命朝觐。反而又派兵攻陷已归附于蒙古的西京等处，劫夺了降将洪福源的家。为此，窝阔台决定第三次派兵讨伐高丽。 1235年春，窝阔台命唐古再征高丽，至1237年先后占领龙冈、咸从等余城。高丽王请降，但不亲赴朝觐，只遣使入朝。蒙古则一再促其还都陆上，履约朝觐，然高丽王总是拖延不动。 因此，1240年蒙古又派兵攻克昌州、朔州等地。1241年高丽王以族子为己子入质，高丽又臣服于蒙古。
三、贵由汗至蒙哥汗四征高丽
1246年(元定宗贵由汗元年)高丽又停止岁贡时，蒙古军队从1247年至1258年(元宪 宗蒙哥汗八年)间，曾4次进攻高丽，迫使高丽王遣王子前来朝贡，并留蒙为质。
自从1232年高丽迁都江华岛后，被激怒的蒙古大军先后遣军7次征伐高丽，给高丽百姓造成了深重的灾难。不少地方因畏惧蒙古军威，纷纷举城归附蒙古。高丽有不少大臣也对与蒙古对抗到底的政策提出了质疑。同时，蒙古也在筹划另立高丽入质蒙古的质子为新君，而这一旦成为既成事实，高丽朝廷便面临边缘化的危险。
1258年，高丽众大臣发动政变，杀死了主张弃陆保岛的权臣崔氏，出陆向蒙古投降。1259年，蒙古与高丽达成和解协议，蒙军撤出高丽，高丽朝廷迁出江华岛移居陆地，并派王子入朝蒙古，两国战争状态结束。
四、忽必烈消灭高丽抵抗势力
元世祖忽必烈中统元年(1260年)春，高丽国王逝世，忽必烈派兵护送高丽王子归国即位，是为高丽元宗，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，以抚民心。元宗即位后一直采取亲元立场，引起大臣的不满。
忽必烈视高丽为元朝的属国和进攻日本的跳板。至元五年(1268年)夏，忽必烈责令高丽新国王在高丽制造可载4千石的海船1千艘，以备元军攻打日本或南宋之需。元朝对高丽的控制和榨取，使高丽朝野极为不满。至元六年(1269年)八月(阴历,下同)，林衍废其王。同年十月，忽必烈派头辇哥率大兵压境;封在京朝觐之高丽王世子为特进、上柱国，并派兵护送他回国平乱;同时派兵部侍郎里德(史书写为里德)一行出使高丽，限期高丽林衍等来京陈情，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)50余城归降。高丽元宗复其位，并亲自朝见忽必烈。 至元七年(1270年)正月，忽必烈将高丽西京改为为东宁府(后升东宁路)，划归元朝辽阳行省。同时派头辇哥率领军队护送高丽国王父子回国，委任脱脱朵儿、焦天翼为高丽达鲁花赤(督官)。同年春，元军兵临王京(今开城)城下。此时，林衍已死，其党三别抄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)坚持抗元。
至元八年(1271年)五月，元将领忻都率兵攻占珍岛，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，捉拿了金通精等人。元朝遂设耽罗国诏讨司，屯兵驻守。
蒙古于高丽置征东行省，全称征东等处行中书省，由元朝直接统治。在王京(今朝鲜开城)设达鲁花赤管理征东事务及监管高丽国政;保留高丽原有政府体系，“从其国俗”、“自奏选属官”，丞相由高丽国王兼任。此外，迁于辽阳行省沈州的“高丽军民总管府”主要负责高丽侨民事务;设于黑龙江下游奴儿干的“征东诏讨司”负责骨嵬、吉里迷等族事务;设于耽罗岛上的“耽罗军民总管府”负责防倭和高丽海外侨民事务。元朝直接统治的“高丽军民总管府”“征东诏讨司”“耽罗军民总管府”设有参知政事管理。
至元十一年(1274年)五月，忽必烈将女儿忽都鲁洁丽米斯嫁给高丽王子，六月，高丽老王逝世，王子继位。翌年，应忽必烈要求，高丽新国王改变了所有与元朝相类似的省、院、台、部等官职名称，派遣20名贵族子弟前来“入侍”元朝。
至元十七年(1280年)夏，元朝在高丽创设驿站，加封高丽王储为开府仪同三司和行省左丞相。第二年，元朝在高丽征发军士、水手25,000人，战船900艘，参加侵日战争。高丽民众不堪其扰。至元十九年(1282年)，日本侵扰高丽沿海，在高丽国王请求下，元军驻防金州。第二年，元朝正式在高丽设置征东行中书省，以高丽王与元军将领阿塔海共领行省事。至元二十一年(1284年)，忽必烈将耽罗划归高丽。
大德三年(1299年)，元成宗铁穆耳大帝命阔里吉思为高丽征东行省平章事，因阔里吉思对高丽内政横加干预，引起高丽人民的极大愤慨。1301年，成宗被迫撤销行省建置。然而，直至元末，高丽的内政与外交均受到元朝的控制。
1280年元朝为了进攻日本在朝鲜半岛设置征东行省，在高丽首都派遣“达鲁花赤”控制高丽国政，高丽国王只能住在江华岛上。1281年随着进攻日本失败曾一度解散征东行省，1287年复设征东行省，并以高丽王兼任征东行省达鲁花赤，成为元朝的藩属国，直到1356年恭愍王回复时高丽朝廷才重新掌握统治权。
自从高丽元宗的世子忠烈王娶忽必烈的女儿为妻后，以后的高丽君主直到高丽恭愍王都是娶蒙古公主为妻。高丽君主继承人按照约定，必须在元大都以蒙古人的方式长大成人后，方可回高丽。高丽彻底归顺。