元惠宗在位之初，1335年燕帖木儿的儿子唐其势阴谋推翻，另一位立元文宗义子答拉海。幸运的是，右丞相伯颜粉碎了叛乱，但他属于保守派，掌握了朝政，权力很大。与元惠宗发生冲突，他禁止汉人参政，取消科举。在伯颜之侄脱脱的帮助下，1340年元惠终于废墟伯颜。在元惠宗亲政初期，采取了一系列改革措施，如颁布《至正条格》等法律法规，创新政治，缓解社会矛盾，历史上称之为至正新政。1343年，元惠宗下令修写辽史、《金史》、由右丞相脱脱(后改阿鲁图)主持的《宋史》三史，两年后修成。然而，元惠宗后期忽视了政治事务，以至于在1350年发生自然灾害和人为灾害后引发了民变。
元朝长期处于继承权、贪污、权臣擅政、不任用汉人、压榨人民的坏习惯中，使政治始终无法上轨。如果这种不稳定的朝廷再次受到自然灾害和人为灾害的干扰，往往会导致国家的复苏。元末，特别是从1340年代中后期到1350年代，干旱、瘟疫和水灾时有发生，尤其是黄河地区。与此同时，元廷不断收取各种税费，使人们的生活更加艰苦，使白莲教逐渐流行起来，成为对抗元廷的力量。河南赵丑同、郭菩萨领导的武装起事早在1325年就发生了。1338年，彭和尚、周子旺等白莲教徒在江西袁州(今江西宜春)起义失败，彭和尚逃往淮西。1350年，元廷下令改变钞票法，铸造“至正通宝”钱，大量发行新的“中统元宝交钞”，导致物价快速上涨。第二年，元惠宗派贾鲁治黄河，想归故道，用民夫十五万，士兵二万。而官员乘机敲诈勒索，引起不满。
民变纷起
韩山童、刘福通等白莲教首领决定在5月份带领教众起事，但事泄，韩山童被捕。刘福通再立韩山童之子韩林儿杀出重围，指韩山童为宋徽宗八世孙，打着“复宋”的旗号，以红巾为标志。后来郭子兴在安徽濠州起事，芝麻李等人占领徐州，这是东方红巾军。在西方红巾军方面，彭莹玉、邹普胜、徐寿辉在湖北省奇州起事，国号天完。在河南江北、江南、两湖、四川等地，以及非红巾军张士诚等部门的起事，民变揭开了元朝灭亡的序幕。
元廷派兵镇压各地红巾军，丞相亲自率军南下攻占徐州芝麻李军，一度压制民变军。然而，在1354年南攻高邮张士诚军之际，被元廷大臣弹劾却功亏一篑。陈友谅和四川明玉珍，徐寿辉部最终分为两湖。1356年，两淮郭子兴的下属朱元璋开始以南京为基地扩张自己的领土；1363年，他与据说有两个湖的陈友谅作战，最终赢得了鄱阳湖之战；1365年占领两湖后，同年冬东攻打江苏沿海地区的张士诚；1367年平定张士诚后，继续南下压制浙江方国珍。到目前为止，江南没有人反抗朱元璋。此外，从1357年到1366年，福建发生了色目军乱，史称也思巴奚兵乱。与此同时，元朝率领元军在察罕帖木儿和李思齐反击北方红巾军。1363年，北方红巾军最终在安丰战役中输给了降元后的张士成。刘福通战死，韩林儿南下奔赴朱元璋，随后被杀。
朱元璋统一江南后，于1367年下令北伐。他派徐达和常遇春率领明军分别攻打山东和河南，封锁潼关，防止关中元军进入中原。明军于1368年8月攻占元大都，元惠宗北逃。历史书称之为元朝末年。然而，元廷仍在首都，未来的历史书称之为北元。明廷认为元惠宗命运顺利，死后的头衔是元顺皇帝。
北元时期
1368年，元廷退回蒙古草原，元惠宗退到上都，第二年又到了应昌。他继续使用“大元”国号，历史上称之为北元。当时，除了元惠宗据说是漠南漠北，关中还有元将扩廓帖木驻扎在甘肃定西，元廷还领导着东北和云南。为了占领北方，明太祖采取了两种方式，各种方式都被打破了，这是第一次北伐。元惠宗战败后于1370年在应昌去世，元昭宗即位后北逃至漠北和林。明将冯胜夺取甘肃地区。然而，元将扩廓帖木儿仍在漠北多次与明将徐达等人作战。明太祖曾多次写信招降，但扩廓帖木儿从不理会，被朱元璋称为“当世奇男”。元昭宗于1378年4月去世，继位的元天元帝继续与明朝作战，多次侵犯明境。
至于北元领有的东北地区和云南地区，1371年，元朝辽阳行省平章刘毅降明，明朝占领辽宁南部。然而，东北其他地区仍由元朝太尉纳哈控制。纳哈在金山（目前辽宁省昌图金山堡以北辽河南岸）派出20万军队。他拥有丰富的畜牧业，与明军对峙了十多年，多次拒绝明朝的抚养。冯胜、傅友德、蓝玉等人于1387年发动了第五次北伐，目标是攻占纳哈出金山。经过多次战争，纳哈于1387年10月投降蓝玉，明朝占领东北。元朝梁王守卫云南，将匝刺瓦尔密，在元廷退回草原后继续忠效。1371年，明太祖派汤等人领兵平定有四川明玉珍，并劝降梁王失败。1381年12月，明军攻入云南，1382年梁王逃离昆明自杀，随后明军攻克大理，明军平定云南地区。
1388年5月，明太祖命蓝玉率领明军15万元发动第六次北伐，以彻底扫除北元势力。明军横跨戈壁至钓鱼儿海(今中蒙边境贝尔湖)击败元军，俘虏8万多人。元天元帝和他的长子天保奴逃走了，但年轻的保奴被明军俘虏了。到目前为止，北元的国势已经大幅下降。1388年，元天元帝也被阿里不哥后裔迅速迭尔杀害，北元不再使用年号。1402年，鬼力赤杀元帝坤帖木后改国号为鞑靼，北元亡.