公元1369年，帖木儿（1335—1405年）联合其他军事贵族推翻西察合台汗，自立为苏丹。1370年5月，妥欢帖木儿在沙拉木伦河畔的应昌去世，妥欢帖木儿的儿子爱猷识里达腊在哈拉和林继位。1372年，明朝大将徐达率军攻向哈拉和林，蒙古人抵抗十分激烈，明军由于战线过长，后援不继，受阻于土拉河畔。公元1378年，爱猷识里达腊去世，其子脱古思帖木儿继位，能控制的领土已经缩小到蒙古帝国最初兴起时的规模。

公元1381年，明军进兵云南，元梁王自尽。1388年，明军在合勒卡河和克鲁伦河之间大败蒙古军，脱木思帖木儿被部将杀死。同年，帖木儿消灭伊利汗国，把整个伊朗和阿富汗并入版图。1402年，帖木儿和奥斯曼帝国苏丹巴耶塞特在安哥拉附近展开决战，巴耶塞特全军覆灭。随着征服战争的胜利，帖本儿帝国的版图，东起印度河，西到小亚细亚，北自里海，南达波斯湾。

公元1500年，帖木儿汗国被来自北方的游牧部落乌兹别克人所灭。1526年，帖木儿第六代孙巴布尔率军在帕尼帕特对德里的征战，取得了决定性胜利，不久统一印度北部。巴布尔的母亲是成吉思汗的后代，他建立了莫卧儿帝国，一直延续到19世纪中期。

公元1399年，分布在叶尼塞河上游沿岸的乞儿吉斯部首领贵力赤，打败并杀死北元皇帝额勒伯克，取得了统治各部的霸权。1403年，北元皇帝额勒伯克之子本雅失里复辟，宣布为蒙古帝国的大汗。1410年，明成祖朱棣率军进入成吉思汗故地鄂嫩河上游平原，并击溃本雅失里的军队。1412年，卫拉特部首领马哈木乘机夺取成吉思汗后人本雅失里的汗位。

马哈木一直与明朝保持友好关系，但成为蒙古大汗后便与明朝断交，朱棣再次亲征蒙古，马哈木的抵抗使明军遭到严重损失，但为了保存实力，马哈木率军撤退到土拉河以西休养生息。1425年，成吉思汗弟弟哈撒儿的后裔，居住在兴安岭以东满洲边境的科尔沁部首领阿台，率部众占领蒙古中东部地区。

明朝为消灭成吉思汗家族的科尔沁人，又开始支持卫拉特部。1430年，拔都弟弟秃花·帖木儿的后裔哈吉·格来建立了克里米亚汗国。在1434至1438年间，卫拉特首领马哈木之子脱欢率军攻进蒙古东部，杀死阿台。这样一来，蒙古政权已经由忽必烈家族，转到了卫拉特手中。

公元1449年，也先向明朝公主求婚遭到悔婚，于是，额森出兵山西北部。明朝英宗皇帝前往迎战，在土木堡被也先给予灾难性打击。带着俘虏的英宗，也先返回蒙古。三个月后，也先卷土重来，进军至北京西北郊，遇到明将于谦的抵抗。1450年，也先释放英宗。1453年，也先与明朝议和，宣布自己是明朝的属臣，使得原本臣服的各成吉思汗家族各部落和汗国又重新自立。

公元1455年，也先被暗杀，也先之子阿马桑赤台吉继任汗位。1456年，阿马桑赤入侵察合台汗国，在伊犁河附近打败了羽奴思汗。这时，皇后哈尼木（察合台汗国卫思汗妹妹）在后方制造混乱，她的儿子亦不刺忻和也里牙思两兄弟对发动叛乱，没有成功。但经过这次内乱，卫拉特的实力被严重削弱。

在金帐汗国库楚克·马哈麻统治期间（1423～1459年），拔都弟弟秃花·帖木儿的后裔乌鲁·穆罕默德与其子马赫穆提克住在喀山。1445年，穆罕默德（1445～1552年在位）建立独立的喀山汗国，领土大致在伏尔加河中游和卡马河流域的原保加尔王国境内。次年，乌鲁·穆罕默德被儿子马赫穆提克暗杀。马赫穆提克统治的二十年（1446～1464年）最终完成了国家的创建。

马赫穆提克的兄弟卡西姆，曾逃往莫斯科大公国。约在1452年，莫斯科公国把位于奥卡河畔的卡西莫夫城，划在卡西姆名下。因此，从一开始，卡西姆本人与卡西莫夫小汗国，就受控于莫斯科大公们严格的宗主权下，并成为俄国人干预喀山事务的先锋。

1466年，金帐汗库楚克·马哈麻的孙子卡西姆，创建了阿斯特拉罕汗国，成为以后肢解金帐汗国的小汗国。然而，阿斯特拉罕汗国在历史上，并无显赫地位。更加不幸的，克里米亚和诺盖（乌拉尔河地区）两个汗国的可汗们，经常插手它的内部事务，轮流把他们中意的可汗强加给阿斯特拉罕汗国。