公元1251年，蒙哥汗（成吉思汗之孙，托雷之长子）登基。为了扩充势力，派同母二弟忽必烈总领漠南汉地军国庶事，将漠南汉地的军权交给忽必烈。忽必烈来到金莲川，并搭建传统建筑蒙古包，驻帐于金莲川，建立了金莲川幕府。1256年，忽必烈决定长期在此地固定下来，便命大臣刘秉忠选址建城。刘秉忠选择“滦水经其阳，龙岗蟠其阴，四山拱卫，佳气葱郁”（王恽《中堂事记》）的金莲川开始建城，历时三年城郭建成，命名为开平。1260年农历三月，忽必烈在此登上了蒙古大汗的汗位，开平成为蒙古汗国新的首都，将年号确定为中统（意思是要建立一个中华一统的新局面）。中统四年（1263年），忽必烈下诏书将开平诏令为上都，中统五年（1264年），将年号更改为至元（意思是要致力于建立大元王朝），并在燕京（今北京城）建立元中都（1267年，又重新选址建元中都，后称大都），确立了两都巡幸制度，元上都和元大都成为大元王朝交替使用的两个首都，历经十一位皇帝，108年。 

　　从至元元年（1264年）开始，一直到1358年，元朝始终实行两都巡幸制度，冬季的首都在大都，夏季的首都在上都。元朝的皇帝每年二、三月份就从大都出发，历时近一个月来到上都，长达半年多的时间在上都处理国事、接受宗王贵族和外国使节的朝觐、避暑和狩猎，九月份草微黄时再从上都返回大都。“未暑而至，先寒而南”，“龙岗秀色常青青，年年五月来上京（上都又称上京）”便是元朝皇帝每年都驾幸上都的真实写照。在元朝的十一位皇帝中，有六位是在上都登基。 

　　元朝末年的1351年，南方爆发了由韩林儿和刘福通为首的红巾军起义。在1358年12月，由破头潘、关先生、沙流二率领的一支红巾军绕过大都，经山西大同北上偷袭上都。将上都城攻陷后，放火焚烧，上都城“宫阙殆尽，大王不复时幸”，使元惠宗妥欢贴睦尔失去了统治的基础、国家之根本——上都，只能回到大都维持，其后仅十年的时间就被明军攻进元大都，从而结束了大元一统的局面。从历史的角度看，元朝崛起于上都，而随着上都的沦陷逐步衰落了，所以说元上都的兴衰史就是元朝的兴衰史。从元代帝王的角度看，元世祖忽必烈因建立了上都而得到了天下，元惠宗妥欢贴睦尔恰恰是因为失去了上都而失去了天下。 

　　元世祖忽必烈以元上都为中心，将成吉思汗创立的蒙古汗国发展到鼎盛阶段，建立了中国历史上第一个由少数民族建立的大一统王朝。元朝疆域涵盖了当今中国、蒙古为中心的东亚、中亚大陆，远远超过了秦、汉、隋、唐等统一王朝。正如元朝人所言：“古之一统，皆名浮于实，元帝国的大一统，‘实协于名’，真正做到了‘六合同风，九州共贯’”（《至正集》）。 

　　元朝疆域辽阔、空前强盛，开创了中国古代史和世界游牧民族史的新纪元。