1253年11月30日，卢布鲁克离开海押立，绕过巴尔喀什湖东端后，过叶密立河，或者说经过塔尔巴哈台地区，最后抵达蒙哥的斡耳朵，1254年1月4日，蒙哥正式接见了他。“我们被领着进入了帐殿，挂在门前的毛毡被卷起，我们步入帐内，唱起了赞美诗。金色的布覆盖着整个帐幕的内壁，帐幕中央是一个小炉子，里面用树枝、苦艾草的根和牛粪生着火。大汗端坐在一张小床上，身着像海豹皮一般油光发亮的皮袍。他中等身量，约四十五岁，鼻子扁平。大汗吩咐侍从，为我们端来了米酒，味道像白葡萄酒一样清澈而清甜。接着，他又命人拿来好几种猎鹰，让它们站在他的手臂上，欣赏了好半天。此后，他让我们说话，一位聂思托里安教徒是他的翻译。”
在蒙哥的斡耳朵里，卢布鲁克见到了一位来自洛林的妇女，名为帕库特，她从匈牙利被带到这里，成为这位宗王的一位妃子的侍女。她本人与这里的一位罗斯人木匠结了婚。在和林宫中，卢布鲁克还见到了一位名为纪尧姆·布歇的巴黎金匠，他的兄弟在巴黎的大蓬特。金匠先后受雇于拖雷的遗孀唆鲁禾帖尼和蒙哥的幼弟阿里不哥。在盛大的宫廷宴会中，卢布鲁克发现聂思托里安教的教士们身穿法衣，首先入席，为大汗祈福。接着，穆斯林教士和佛教、道教的僧侣们才能入席。有时，蒙哥会亲自陪同身为聂思托里安教徒的妻子去教堂做礼拜。“蒙哥本人来了，还带着一张涂成金色的床，他和妻子坐在上面，面对着祭坛”。
纪尧姆·布歇作为宫廷金匠受到优待，“他很高兴地接待了卢布鲁克，他的妻子出生于匈牙利，是撒剌逊人的女儿，说得一口流利的法语和库蛮语。在那里，我们还遇见一个名为巴西尔的英国人，他可能也是在匈牙利出生，也会说法语和库蛮语”。
1254年复活节，卢布鲁克被允许参与在和林的聂思托里安教堂内举办的群众庆祝会。教堂里还有纪尧姆金匠仿照法国式雕像雕刻成的圣母玛利亚肖像。和林城里除了聂思托里安教教堂外，还有两个清真寺和十二座塔（也就是其他宗教信徒的寺庙）。在做礼拜的时候，卢布鲁克有机会见到了阿里不哥，他是帝国诸王子中最为欣赏基督教的宗王之一。卢布鲁克记载道：“他伸出手，以主教的方式，在我们胸前画了十字符号。”有一次，卢布鲁克目睹了穆斯林和基督教徒之间的争辩，阿里不哥支持了基督教徒。
1254年5月30日，卢布鲁克在和林举行了一次公开的宗教辩论大会，蒙哥汗派出了三名裁判出席大会。会上，蒙哥坚持一神教论，他从穆斯林学者的角度出发，反对佛教哲学家。
1254年8月18日，卢布鲁克带着蒙哥写给路易九世的回信，离开了哈拉和林。在信中，蒙哥写道：“这是长生天的命令。天上只有一个上帝，地上只有一个君主，即天子成吉思汗。”蒙哥以长生天的名义，表明自己是其在人间的代表—汗，以此命令法兰西王承认作为他的属臣。带着这封信，卢布鲁克又千里迢迢地返回了欧洲。
自从窝阔台去世后，蒙古几乎停止了一切征服战争，蒙哥继位后，为帝国注入了新的活力。首先，他于1253年在斡难河源头处召开了库里勒台，决定由其弟旭烈兀去征服巴格达和美索不达米亚的哈里发王朝，以此完成对波斯的征服。其次，蒙哥与他的另一个弟弟忽必烈再次向中国的南宋发动猛攻。
在蒙古人看来，南宋的大臣无能，君主也十分软弱，但是，国人却出人意料地顽强抵抗了入侵的蒙古人。1239年，一位骁勇的中国将军孟珙从蒙古人手中夺回了控制着汉水中游地区的襄阳重镇，之后，为了争夺四川中部，他与蒙古人陷入了长久的鏖战之中。直到1241年，成都才落入蒙古人手中。
中国南方地区人口众多，山脉河流纵横交错，城市里人口尤其密集，所以只能进行围攻战，这让来自大草原的牧民们一时有些不知所措。早在成吉思汗之前，其他的突厥—蒙古游牧民就已经征服过中国北方，那就是4世纪的匈奴人和鲜卑人，5世纪的拓跋人，10世纪的契丹人和12世纪的女真人。但是，从拓跋人到女真人，都没有成功征服过中国的南方。想要征服中国南方，就必须开展中国式战争，也就是必须要拥有大批的中国步兵团，以及由中国人和穆斯林工匠操作的、由围城器械构成的一整套“火炮”设备。
为了解决中国事务，蒙哥想尽办法将当时还处于分散状态的蒙古军调动起来。蒙哥的弟弟忽必烈接受了这一任务，因为他被中国文化强烈地吸引着，早就下定决心，要在这片土地上碰碰运气。1251年，蒙哥委托忽必烈管理已经被征服的中国地区，并将河南作为他的封地。当然，此片区域远远超过了今天河南省的行政范围，包括了黄河旧河道与长江之间的全部区域，向西一直延续到东经110度。此外，蒙哥还将今甘肃省内渭水上游的关中，也就是陇西之地也分封给了忽必烈。为了更好地尽到职责，忽必烈任命中国学者姚枢作为谋士，在忽必烈年轻时，姚枢曾教过他一些中国文化的基础知识。在河南，他将种子和工具分发给农民，甚至连士兵也解甲归田，如此这般，都是为了尽快恢复战争对农业造成的破坏。
在对南宋发起正面进攻之前，按照蒙哥的命令，忽必烈先侧击敌人。约1252年10月，忽必烈与大将军速不台之子兀良哈台一起离开了陕西，经四川，来到云南。当时，云南尚不属于中国，自从8世纪开始，就成了一个独立王国，也就是南诏国，又名大理。这里居住着罗罗人（又名傣人），当地是地势复杂的山区，所以南诏总能保持完整的独立。忽必烈攻占了都城大理和善阐，因为当时大理王段兴智正在善阐避难。忽必烈允许大理王作为“摩诃罗嵯”继续保留王位，同时将刘时中安插在他身边，作为蒙古行政官，此人是一名投降于蒙古的中国人。尽管旧的王朝保住了，但整个云南被分割成若干个蒙古军事管辖区。接着，兀良哈台攻吐蕃，迫使那些与云南相邻的吐蕃人承认了蒙古的宗主权。
1257年底，兀良哈台进攻安南国，从云南一路南下，来到东京平原，攻下了安南国的都城河内。到了1258年3月，眼见蒙古的战火越烧越猛，安南王陈太宗深深地感到，承认蒙古人的宗主地位是明智之举。
1258年9月，蒙古再次举行库里勒台，蒙哥决定亲自出征伐宋。10月，他率领着蒙古主军，从陕西来到四川，在1258年左右，攻下了宝宁。尽管他竭尽全力，但还是没能拿下合州（即今合川）。因为合州位于嘉陵江及其两条支流的汇合处，是战略要地。在围攻合州时，蒙哥不幸感染痢疾，1259年8月11日，在合州附近去世。
蒙哥死时，他的弟弟忽必烈正率领着另一支蒙古军，从河北一路南下，围攻长江中游的鄂州，即今天的武昌。至于兀良哈台，他在1257年底从东京平原返回了云南，这时，他再次离开云南，赶往广西。在广西，他攻破桂林，接着他又去湖南攻打长沙。蒙哥去世前，南宋的北、西、南三面已经被团团围住。蒙哥去世之时，南宋得到了短暂的喘息之机。忽必烈希望拿出精力来争夺成吉思汗国的继承权。他匆忙之间与宋臣贾似道和谈，并签订了停战协议，两国以长江作为边界。接着，他率大军返回了河北。
