元朝开国皇帝是孛儿只斤·忽必烈。孛儿只斤·忽必烈是元世祖，是监国托雷第四子，元宪宗蒙哥弟。大蒙古国的末代可汗，同时也是元朝的开国皇帝。
1251年，蒙哥任忽必烈为总理漠南汉地军国庶事，南驻爪忽都之地。他先后任汉族儒士整饬邢州吏治，立经略司于汴梁，整顿河南军政，并屯田唐、邓，收到积极效果。
1253年，受京兆封地。同年，忽必烈受命与大将兀良合台远征云南，灭大理国。1258年蒙哥兴师伐南宋，授命忽必烈代总东路军。1259年9月，蒙哥在合州前线病逝。1260年3月，忽必烈在部分诸王的推戴下，即汗位于开平，建元中统。忽必烈以汉地丰富的人力、物力为依托，出兵击败阿里不哥。
1271年，取《易经》大哉乾元之义，建国号为大元，确定以大都为首都。1274年，命伯颜大举伐宋。1279年最后消灭了流亡在崖山的南宋残余势力，完成了全国的大统一。
忽必烈作为一个征服者给被征服地区的人民带来了浩劫，但在历史上仍能获得不错的评价。忽必烈是一个比较成功的新秩序建立者。他是少数能够重视汉文化，推崇儒术的蒙古统治者之一。虽来自游牧民族，但十分重视中原农业的恢复和发展。
北京大学历史系教授张帆认为，忽必烈的历史功绩在于他接受了汉文化。马可·波罗将忽必烈尊崇为诸君主之大君主或皇帝，称赞忽必烈是人类远祖阿丹以来迄于今日世上从未见广有人民、土地、财货之强大君主，并认为这是彼实有权被此名。