由于地理因素、技术条件和军事实力的影响制约，近代以前，东亚政权跨海进攻日本本土寥寥无几，日本大规模进攻东亚大陆和朝鲜半岛的次数同样不多。历史上，中日两国在甲午战争前曾打过四场战争，两次是中国大一统政权进攻日本，分别为1274年、1281年元世祖忽必烈东征日本（日称文永之役和弘安之役）；两次是中日双方围绕朝鲜半岛开战，分别为663年（唐高宗龙朔三年）的白江口之战和1592-1598年的明代抗日援朝战争（日称文禄、庆长之役）。
忽必烈两次东征日本，第一次属于试探型进攻，共出动兵力39700人、战舰900艘，于1274年10月3日从朝鲜半岛南端出发，跨越朝鲜海峡，先攻占对马岛、壹岐岛，主力部队在九州岛博多湾沿岸的博多、赤坂等地抢滩登陆，其作战行动近似于前述第一案。
当时的蒙古军队，以每十人、百人、千人、万人依次编为作战集团，其统领称为十夫长、百夫长、千夫长和万夫长，组织严密、武器精良，且历经西征欧洲、灭金、灭西夏和伐宋诸战役，横扫东亚、中亚、西亚和大半个欧洲，所当者破、所击者服，战斗力在世界上首屈一指。
反观日本，采用的军制是守、介地头制，作战模式类似于欧洲中世纪的骑士决斗。“守”是掌握兵马大权的地方行政长官，“地头”隶属于守，他们分别按管理的土地面积大小蓄养私兵。出征时，“守”和“地头”按照从属关系，分别征集家人、族人和私兵、农兵随同出阵；交战时，双方摆下阵势，互相发射一支鸣镝（响箭），然后双方主将来到阵前叫阵并作自我介绍，如果彼此认为地位相当，即以单枪匹马的方式进行单挑，在数个回合内决出胜负，大部队随后掩杀。这种形态的军队，有亲缘和族群关系作为纽带，组织巩固，不易溃散，家臣以战死于主君马前为荣，但是指挥上不统一，偏重单打独斗，在战术上乏善可陈。
获悉蒙古军团入侵后，日本受到极大的震撼，当时主政的镰仓幕府发布紧急动员令，要求地方守护武士迅速整备兵马，向博多湾、大宰府等北九州要地集结迎战。日本九州岛的武士以及神社、寺庙人员争先恐后赶赴战场，与登陆的蒙元东征军会战于博多湾一带。面对阻击的日本武士，元军采取军阵集结、各兵种相互配合的作战模式，战场上鼓声大作、飞矢如蝗、铁炮轰鸣，擅长个人武力的日本武士一下子被打懵了，莆一接触就死伤惨重。据战后幸存的日本武士记载，蒙古军使用了一种日本人未曾听闻的新式火器——铁炮，给日军以极大的震撼。参战的肥后武士竹崎季长所绘的《蒙古袭来绘词》中，一幅画的左面绘有火光四射的球形铁炮弹。《太平记》（日本古典文学）中记载：“击鼓之后，兵刀相接，抛射出球形铁炮，沿山坡而下，形如车轮，声震如霹雳，光闪似闪电。”《八幡愚童训》中也提到铁炮：“飞铁炮火光闪闪，震声如雷，使人肝胆俱裂，眼昏耳聋，茫然不知所措。”
经过激战，元军挫败了日军的顽强抵抗，从博多湾进抵大宰府近郊。在此过程中，日本各地的小股武士先后赶到战场，一队队轮番向元军发起进攻，各个方向不断发生小规模破袭战。虽然日军作战样式、武器装备均远远落后于元军，但他们的单兵作战能力不弱，又有着惊人的勇气毅力和战斗精神，在百人规模的局部战斗中反而能够占据优势。反观元军，面对来自四面八方的袭扰战斗，兵员伤亡增大，战斗意志逐步衰退；箭矢等物资消耗急剧增加，难以在敌军控制区域征集补充。一线部队难以准确判断轮番参战的日本武士数量，误以为日军兵力数倍于己，对日本武士产生了惧意。元军高层将领也认为日本军势强大，对下一步作战行动出现了分歧。有人建议一鼓作气进攻大宰府，与日军主力决战；也有将领认为日军兵力众多，战斗力强悍，靠现有兵力和装备物资无力继续向九州纵深推进，当前元军已形成孤军深入的态势，又缺乏后续支援部队，一旦战事不利，存有全军覆没的风险。恰在此时，东征军的三号人物、前线指挥官、副元帅刘复亨又在指挥作战时中箭坠马、身负重伤，使得元军士气严重受挫。主帅忻都遂决心全军撤出战场，返回船上休整，预备班师。
然而，就在元军准备回国的时刻，在博多湾遭受了突如其来的强暴风雨。在铺天盖地的风暴潮面前，元军舰队一片混乱，200多艘战船沉没或触礁搁浅，约占总数的四分之一，总计13500余名元军伤亡或失踪。风暴平息后，忻都害怕日军乘虚来袭，仓促率军撤退至朝鲜。日本朝野对突如其来的台风惊喜万状，认为日本自有天神护佑，将这场暴风雨称为“神风”，在全国范围内展开了大规模拜神活动。
第一次东征后，忻都等人专题向元世祖忽必烈呈报了书面的作战报告，浓墨重彩地渲染所取得的赫赫战功，对日军的骁勇善战和元军的沉重损失则遮遮掩掩、一笔带过。忽必烈听信了忻都“入其国，败之……虏掠四境而还”等报喜不报忧的汇报，认为此次作战完全达成了震慑日本的战略意图，接连派使臣出使日本，希望进一步通过外交手段迫使日本臣服。1275年，元朝礼部侍郎杜世忠、兵部郎中何文著、计议官撒都鲁丁、书状官董畏、高丽人郎将徐赞率使团出使日本，日本实质的统治者、镰仓幕府执政北条时宗将5名使臣斩首示众，彰显决不屈服的态度。
由于日方封锁消息，斩杀使臣事件直至1280年才被忽必烈获知。在蒙古人心目中，“两国交战不斩来使”是约定俗成的规矩，残害使者不仅是外交事件，更是对国家尊严的羞辱和践踏。早在公元1218年,花剌子模国王曾处死了成吉思汗的使者和商队,就引起成吉思汗的极大愤慨,直接导致了蒙军西征。此次日本处死元朝使臣，直接成为第二次东征日本的导火索。
公元1281年正月，元军兵分两路二次东征。第一路为东路军，仍由忻都担任征东都元帅，率领4.2万人、战船900艘，从朝鲜半岛南端渡海，兵锋直指北九州；第二路为江南军，由南宋降将范文虎统帅，率新附军10万、战船3500艘，从浙江沿海出发，约定6月底前与东路军在日本九州壹岐岛一带汇合。
10万新附军基本是南宋降卒，属于元代民族等级制度中的第四等人，被蒙古将领轻蔑地称为“蛮子军”。这些亡国降军在南宋灭亡、走投无路之下投降元朝，其忠诚、士气和战斗力都非常值得怀疑。从元朝统治者的角度看，如果将10万受过军事训练、有过战场历练的壮汉遣散，让他们直接解甲归田，很可能成为潜伏在民间的现政权不满者，是重大安全隐患。通过攻打日本，一方面可以充分发挥南宋军队擅长水战的优势，另一方面又让新附军和日军两相消耗，简直是一举两得的“妙招”。但在新附军看来，前脚为保住性命而投降元朝，后脚就要远渡重洋，与万里之外的日本武士拼死拼活，元帝国“借刀杀人”的阴谋已是昭然若揭。
由于江南军人数、辎重众多，加之等待正在生病的主帅阿塔海，没能按预定时间启程。东路军为了抢功，提前从朝鲜半岛出发，沿第一次东征的路线，猛扑北九州博多湾。船队进入博多湾后，前方侦察船只发现海岸上出现了大量防御工事，还有一道高约2米、厚约3.3米的石质长墙。原来，第一次东征结束后，日本镰仓幕府吸取上次战争的教训，耗费大量民力在西起今津、东至箱崎的博多湾沿岸和本州部分沿海地区，修筑了长约20余公里的石质防御工事，称之为“元寇防垒”，成为拦阻在元军面前的坚实屏障。
为避开日军坚固预设阵地，元军通过敌前侦察，将位于博多湾东侧、没有石垒建筑的志贺岛调整为新的登陆点。6月6日，东路军主力舰队开进志贺岛附近。当晚，部分善于水战的日本武士乘着夜色，驾驶小舟彻夜对元军进行侵袭作战，元军用石头、箭矢进行还击，双方均有一定伤亡。6月7日晨，元军登陆志贺岛，试图从志贺岛突破日军防御，进而包抄博多湾守军的后路。两军经过连续三天的激烈交火，“大战者数矣”，元军伤亡数千人，“船坏粮尽”，始终无法建立巩固登陆场，不得不放弃志贺岛，撤退至壹岐岛，等待与江南军先头部队汇合。
7月初，两股元军在平户岛合流。由于江南军分为多个海上编队行进，有部分兵力因迷航、掉队等原因尚未到达，大部队遂停留在平户岛上休整，等待后续部队抵达。休整期间，新附军因地位低下，饱受蒙汉军、高丽军欺凌压迫，两路元军由上而下出现了重大矛盾，将领们对下一步战略方向也出现了分歧。迟至7月27日，元军舰队才开进西日本海域停驻，派遣部分兵力占据了周边大小岛屿，将前线指挥部和后勤补给基地设在舰船上。为保持战舰平稳，同时也防备小股日军偷袭，元军将战船连接成大战舰阵，史料上称之为“缚舰为城”。7月30日深夜，一场巨大的台风横扫平户海岸,持续数日之久。元军战船在翻天覆地的巨浪台风冲刷之下，被“震撼击撞,舟坏且尽”，坠海淹亡的尸体被潮汐卷入近岸港湾，堆积如山，残存的战船在鹰岛附近海面上散乱漂泊，组织指挥体系基本瘫痪。危难之下，范文虎等高级将领抛弃了部队，各自选择坚固的舰船逃离日本。残留在鹰岛上的元军，由一名中低级军官“张百户”统领，试图伐木造船逃回国内，但很快被日军趁势攻灭，大部被杀，剩下的沦为战俘。日军对战俘进行了甄别，将蒙古人、高丽人和汉人（长江以北的汉人）统统杀死，将南人（原南宋人）贬为奴隶。至此，第二次东征以元军的彻底失败而告终。