大蒙古國第五代大汗，中國元朝的創建者。廟號世祖，蒙古語尊稱薛禪皇帝（Secěn qahan）。拖雷正妻唆魯禾帖尼的第二子。
蒙古滅金據有中原後，把他們原有的落後制度強加於漢地，造成瞭政治混亂、生產破壞的惡果。忽必烈熱心學習漢文化，先後召僧海海雲、僧子聰（劉秉忠）、王鶚、元好問、張德輝、張文謙、竇默等，問以儒學治道。蒙古憲宗元年(1251)，長兄蒙哥即大汗位，忽必烈受任總理漠南漢地軍國庶事，先後任漢人儒士整飭邢州吏治，立經略司於汴梁，整頓河南軍政，屯田唐、鄧，都有成效。三年，受京兆（今陜西西安）封地，又在這裡任諸儒臣興立屯田、興復吏治、恢復農業、建立學校，使關隴地區的吏治有瞭明顯進步。許多漢族才能之士通過交相引薦，聚集在他的藩府裡，為元朝的建立提供瞭社會基礎。同年，忽必烈受命與大將兀良合臺遠征雲南，滅大理國。年底，班師北還，留兀良合臺繼續經略雲南諸地。六年，命僧子聰卜地桓州東、灤水北的龍崗，建開平城，修築宮室。忽必烈采行漢法的活動招致瞭蒙哥的不滿。七年，蒙哥遣使勾考關中、河南財賦，藩府諸臣都受羅織致罪。忽必烈采用姚樞建議，送傢口前往和林，以為人質，並親身入覲，始取得蒙哥諒解。蒙哥停止瞭勾考，但仍盡罷其所設置的行部、安撫、經略、宣撫、都漕諸司。八年蒙哥興師攻南宋，忽必烈初以足疾傢居休養，後因負責東路的諸王塔察兒進攻襄、郢地區無功受譴，蒙哥授命忽必烈代總東路軍。九年九月，忽必烈率師抵淮河，蒙哥在合州前線病逝的消息傳來，忽必烈仍揮軍南進，自陽邏堡渡長江，圍鄂州（今湖北武漢市武昌），並派兵接應從雲南北上的兀良合臺軍。這時，得悉留守漠北的幼弟阿裡不哥擅自征兵、圖謀汗位，忽必烈立即采納郝經的獻計，與宋約和，輕騎北返燕京。
十年三月，忽必烈在部分諸王的推戴下，即汗位於開平，建元中統。在詔書中提出，“稽列聖之洪規，講前代之定制”，要采行漢法，建立與中原經濟基礎相適應的中央集權制封建政權。忽必烈在中央設中書省，以王文統任平章政事，在各地分設十路宣撫司，任漢人儒士為使。同年，阿裡不哥也在部分留居漠北的諸王擁戴下，稱大汗於和林。忽必烈以漢地豐富的人力、物力為依托，出兵擊敗阿裡不哥。在與阿裡不哥鏖戰的同時，中統三年（1262）春，益都行省李璮乘機叛亂，被忽必烈迅速鎮壓。這兩件事都對當時的政治帶來瞭重大的影響。阿裡不哥的失敗意味著草原諸王保守勢力受到挫折，使忽必烈能較少牽制地推行儀文制度改從漢法的基本政治綱領；而李璮的叛亂又引起瞭忽必烈對漢人的強烈猜忌，於是采取瞭一系列措施，如廢除漢人諸侯的世襲制度，削弱這些傢族的軍權，在地方上實行軍民分治等，一方面以加強中央集權，另一方面可嚴密防范漢人。此外，又在各級政權中引用色目人分掌事權，使與漢人官僚相互牽制。在這樣的政治背景與政治意圖下興建的新王朝，其創制立法，始終著眼於在保持蒙古貴族統治特權的前提下對舊制作必要的更改，使政權機構能大體上符合漢地的統治需要，又足以確保蒙古貴族的既得利益。
中統五年八月，改元為至元。經過從中統元年到至元初年的增改損益，新王朝的各種制度大體上確立下來。至元八年(1271)，建國號為大元。次年，確定以大都為首都。元朝政權在總體上取法於中原前代王朝的體制，與中原的封建經濟基礎基本上相適應。中央集權政治的重新確立，恢復瞭正常的統治秩序，對人民的賦役剝削限制在一定的數額之內，較之此前的黑暗混亂是一大進步。忽必烈很重視社會生產的恢復和發展，采取瞭一些有利於農業和手工業生產的措施，立司農司、墾荒屯田、興修水利、限制抑良為奴，等等。在他統治期間，社會經濟逐步恢復，有些地區有所發展，邊疆地區得到開發。這些都具有積極意義。
元世祖出獵圖（局部）
但是，這個政權也保留瞭大量的蒙古舊制。如分封采邑制度（投下二五戶絲制），遍及於各生產領域的驅奴制，手工業中的官工匠制度，商業中的斡脫制，貴族世襲的選舉制度以及民族壓迫政策等。這些制度在元朝一代始終保留下來，嚴重地束縛生產力的發展，使元朝的社會矛盾愈益激化。
在建成新王朝、穩定對北方統治的同時，忽必烈又積極著手征南宋戰爭。至元十一年，命伯顏統兵大舉南征。十三年，下臨安，十六年最後消滅瞭流亡在崖山的南宋殘餘勢力，完成瞭全國的統一，初步奠定瞭中國疆域的規模和多民族大傢庭的格局，發展瞭國內各民族的經濟文化交流。南北方的統一也為社會經濟的進一步發展開拓瞭前景。
全國統一以後，忽必烈的保守、嗜利和黷武等消極因素都有瞭增長。采行漢法、改革舊制的進程陷於停頓。這時，早年追隨忽必烈、在元王朝的創制中起過重要作用的漢人官僚或逐漸被疏遠，或相繼謝世。忽必烈倚信回回人阿合馬斂括財利。漢人官僚不滿於阿合馬所為，鬥爭一直很激烈。至元十九年，大都發生瞭王著、高和尚刺殺阿合馬事件，反映瞭社會矛盾的加劇。此後，忽必烈又先後任盧世榮、桑哥專理財政，都以失敗而告終。同期，忽必烈接連派遣軍隊遠征日本、安南、占城、緬甸與爪哇，都遭到失敗。外侵戰爭不僅給鄰國造成破壞、帶來痛苦，而且對本國人民也是極大的災難，因而受到人民的反對和抵制。但抗擊海都、篤哇等西北諸王的侵擾和平服東北諸王乃顏叛亂，卻保護瞭東北和西北廣大邊疆的安全，具有一定的積極作用。
按照蒙古習俗，忽必烈置四斡耳朵，分處四皇後。大斡耳朵屬長妻弘吉剌氏察必皇後。十八年，察必去世，繼娶其妹南必為皇後。忽必烈素有足疾，晚年體弱多病，相臣常不得入見，往往通過近侍和南必奏事，因此南必皇後頗幹預國政。至元三十一年，忽必烈病逝，孫鐵穆耳繼立。