1368年，享國運不足百年的元朝被朱元璋領導的起義推翻了，與遼、金、西夏等少數民族政權不同，末代皇帝元順帝(朱元璋封）妥歡帖睦爾既沒有戰死，也沒有自殺，而是率領著王族和所剩的軍隊撤退到了自己祖先曾經興起的故地——蒙古高原，在中國完成了一次少數民族政權全身而退的“奇跡”。這得歸功于從成吉思汗開始的近似于瘋狂的擴張，使得蒙古帝國幅員遼闊，汗國、部落林立，而元朝的版圖只是蒙古帝國的一部分，元朝的皇帝又是蒙古帝國的大汗，對于蒙古各大汗國和部落享有宗主權。元朝的滅亡，只是使蒙古帝國失去了中原的領土，而蒙古帝國依然存在。
元順帝是元朝皇帝中少有的接觸漢文化較深的一個，大都陷落倉皇北歸的打擊，對于他來說是極大的，雖然依然還是蒙古各部的大汗，但也不能排解他“去國懷鄉”的憂愁，尤其是明朝軍隊對于他的繼續打擊又接連不斷，更使他惶惶不可終日。終于，1370年5月23日，他懷著悲憤和郁悶，在西拉木倫河畔的應昌去世。
元順帝的兒子愛猷識里達臘獲悉父親去世的消息后，便在哈拉和林繼位，他將北元政權又維持了八年，并厲兵秣馬盼望著有朝一日重登中國皇位。然而，他非但沒有機會實現這一愿望，還面臨著深入到蒙古地區的明朝軍隊的攻擊。1372年，明朝大將徐達率軍攻向哈拉和林，這是蒙古黃金家族的大本營，是權力和榮耀的象征，一旦被明軍攻破，蒙古帝國將徹底在世界上消失，因此，蒙古人的抵抗十分激烈，但是，明朝大將徐達一路上勢如破竹，愛猷識里達臘幾乎到了絕望地邊緣。所幸，明朝的大軍由于戰線過長，后援不繼，受阻于土拉河畔。
1378年，愛猷識里達臘懷著滿腔遺憾去世，其子脫古思帖木兒繼位，這位第三任北元皇帝所能控制的領土已經縮小到蒙古帝國最初興起時的規模，恢復祖上的榮光更顯得毫無可能了。
1388年，一支10萬人的明朝軍隊在大將藍玉的率領下在合勒卡河和克魯倫河之間、貝爾湖南岸大敗脫古思的軍隊，北元諸王、平章以下官員三千多人及軍士七萬余人被俘，脫木思帖木兒逃走后被其部將縊殺。
這次的失敗使黃金家族——忽必烈家族的北元政權喪失了在蒙古人中至高無上的地位，以致于大多數蒙古部落宣布脫離它而自立。1399年，分布在葉尼塞河上游沿岸的乞兒吉斯部首領貴力赤，否認了最后一任北元皇帝額勒伯克的宗主權，于1399年將其打敗并殺死，取得了統治各部的霸權。至此，茍延殘喘了29年的北元政權滅亡了，合法的蒙古帝國大汗不復存在了，蒙古各部又回到了爭奪蒙古帝國大汗寶座的紛爭當中。
衛拉特人也先繼承其父脫歡的汗位時，蒙古帝國的疆域從巴爾喀什湖延伸到貝加爾湖，又從貝加爾湖延伸到長城附近地區，象征正統的都城哈拉和林也是帝國的領土之一。1449年，他向明朝公主求婚遭到悔婚，于是，也先蹂躪了山西北部、大同附近的明朝邊境。明朝英宗皇帝及太監王振前往迎戰。在土木堡展開戰斗。也先給明軍災難性的打擊，殲滅明軍10余萬，俘英宗皇帝。然而，因不善圍攻戰，也先無法攻陷該地的設防城市大同和宣化，于是，帶著俘虜英宗皇帝帝返回蒙古。
三個月以后，他卷土重來，進軍至北京西北郊，但是，他遇到明朝名將于謙的抵抗，發動的各次進攻都被打退，不久明朝的各路援軍趕來。由于受到優勢兵力的威脅，他沿居庸關撤退。1450年，也先決定釋放英宗帝，并于1453年與明朝議和，并宣布自己是明朝的屬臣，這一行動表明他拋棄了蒙古帝國的宗主權，把自己看成是一個獨立的可汗。這樣做無疑并不明智，原本已經臣服于他的各黃金家族的部落和汗國又重新自立。
1467年，成吉思汗的第27代繼承人滿都古勒大汗在討伐他的侄孫和繼承人博勒呼濟農的一次戰爭中去世。而博勒呼濟農在他能夠稱汗之前的1470年也被暗殺。一度人丁興旺的黃金家族中，現在僅剩下一個5歲的男孩、博勒呼濟農之子達延。
達延的命運及其不幸，家族的長輩都在內訌中死去，小小的孩子孤苦無依，連他的母親都拋下他改嫁了，這簡直比成吉思汗年幼時的遭遇還要悲涼。所幸，滿都古勒汗的年輕遺孀滿都海賽音可敦把他置于自己的保護之下。滿都海賽音可敦是一個了不起的女人，她不但撫養了達延，還在1470年宣布他為大汗。最為難得的是，滿都海賽音可教作為女人率領軍隊打敗了衛拉特人，將他們徹底趕出了蒙古中東部地區。為達延汗日后的統治奠定了基礎。
滿都海夫人也被譽為蒙古中興最偉大的女性之一，現在呼市市中心的“滿都海公園”即是以滿都海夫人命名的。
達延汗是蒙古帝國統治時間最長的大汗，從1470年到1543年整整73年。在1481年親政之后，達延汗鎮壓了右翼土默特人、兀良哈人的叛亂。并從1497年到1505年間，他對從遼東到甘肅的明朝邊境地區進行了一系列卓有成效的攻擊，使得明朝無法與衛拉特人聯系。達延汗實行分封制，將蒙古草原分為六萬戶。這六萬戶又按坐北朝南的方位分為左右兩翼；左翼在東，右翼在西；左翼地位高于右翼。達延汗的嫡長子一脈，直轄左翼萬戶之一的察哈爾部。余下的五個萬戶則歸其他子孫統領。達延汗的本意或許是要一碗水端平，但這恰恰導致了黃金家族的再一次分裂。因為他的繼任者，只是區區一個萬戶長，并無讓其他五個萬戶臣服的絕對實力。到了明朝后期，右翼土默特部脫穎而出。其萬戶長，達延汗之孫阿拉坦汗，不斷欺凌察哈爾，迫使該部逐漸向東遷徙。阿拉坦汗占據了最富庶的河套地區，定都庫庫和屯（今呼和浩特），被明朝冊封為順義王，儼然蒙古各部之主。
1543年達延汗去世之后，他的孫子博迪繼承了汗位。雖然廣大的領土被達延汗的眾多子孫瓜分，明嘉靖年間，達延汗的孫子——土默特部的阿拉坦汗強勢崛起，成為蒙古草原上實力最強的部落。
雖然達延汗的長期統治穩定了蒙古帝國汗位傳承，但并沒有克服蒙古民族的最大弱點——實行瓜分家族遺產的習慣。當帝國的創建者死后，帝國便成了一種類似聯邦式的家族國家，國內的各級首領，都是兄弟或堂兄弟，他們雖然承認察哈爾部的最高權利，但處于相對的獨立狀態。
隨著時間的流逝，察哈爾部的汗位繼承者們逐漸失去了足以統治整個蒙古的力量，西方的蒙古衛拉特人和東方興起的通古斯人（滿族人）都是他們可怕的敵人。但這個時候，衛拉特人正在對付哈薩克汗國、沙皇俄國以及內部的綽羅斯家族與和碩特家族的權力爭奪，因此，結束蒙古帝國歷史的，只能是通古斯人建立的后金帝國了。
1604年，達延汗的后裔林丹繼承汗位，接受黃教沙爾巴呼圖克圖的灌頂戒教，稱林丹庫圖克圖汗。林丹汗并不是一個昏庸無能的可汗，他早已看出后金帝國對于蒙古的野心，因此從繼位始，便開始重新統一各部，自稱“統領四十萬眾蒙古國巴圖魯青吉斯汗”。朵顏兀良哈的蘇布臺、喀喇沁的達來臺吉、土默特和布石圖汗、鄂爾多斯的額仁沁濟農以及永謝布、阿蘇惕、阿巴嘎、喀爾喀等部聯合組成大軍十萬，在土默特的歸化城一戰中，消耗了林丹汗精銳兵力四萬余人，這使得林丹汗的實力大為削弱，而他的敵人是綜合了蒙古人的彪悍和漢人的謀略的后金皇帝努爾哈赤和皇太極，這就注定只有勇猛而少計謀的他只能失敗。
努爾哈赤時，科爾沁部、扎魯特部便在聯姻之下歸附了后金。土默特、喀喇沁、兀良哈等部為了避免林丹汗的報復，也投奔了后金。1625年，林丹汗出兵嫩江，攻打科爾沁部。后金出兵援助科爾沁，林丹汗退走。皇太極即位后，把林丹汗做為主要的敵人。1628年，派遣貝勒阿濟格與老哈河上游受林丹汗統治的喀喇沁部會盟，共擊林丹汗。9月，皇太極親率大兵至綽洛郭爾，宴會察哈爾部控制下的敖漢、奈曼、喀爾喀、札魯特和喀喇沁等部領兵前來的諸首領。林丹汗空有大汗之名，但已經陷入了孤立，被迫退出西拉木倫河流域，至歸化城（今呼和浩特）固守。
1632年4月，皇太極再率大軍西進，多爾袞從征。至西拉木倫河畔，會集蒙古諸部兵，共擊林丹汗。面對勢力遠勝自己的敵軍，林丹汗無奈自歸化城驅人畜十萬渡黃河西逃。但面對已經大勢已去的大汗，部眾十之七八在途中散去。林丹汗逃奔青海，兩年后在青海打草灘病死。明帝國和蒙古帝國爭斗了兩百多年，誰也沒能消滅對方，最后，在相差不到10年時間內，先后被滿清所滅。
1635年，多爾袞與岳托等領兵萬人渡河，招降林丹汗兒子額哲，額哲交出傳國玉璽，整個漠南蒙古完全納入了后金帝國的版圖，蒙古帝國的汗位至此斷絕，而蒙古帝國，也永遠的消失了。
