Η δυναστεία των Khwarazmian, που ιδρύθηκε στο Ιράν, διήρκεσε μόνο μέχρι την εισβολή των Μογγόλων υπό τον Τζένγκις Χαν .Μέχρι το 1218, η ταχέως επεκτεινόμενη Μογγολική Αυτοκρατορία συνόρευε με την επικράτεια της Χβαραζμίας.Ο Ala ad-Din Muhammad, ο ηγεμόνας της Khwarazmian, είχε επεκτείνει το βασίλειό του σε όλο το μεγαλύτερο μέρος του Ιράν και ανακηρύχθηκε σάχης, ζητώντας αναγνώριση από τον χαλίφη των Αββασίδων Αλ-Νασίρ, κάτι που αρνήθηκε.Η εισβολή των Μογγόλων στο Ιράν ξεκίνησε το 1219 μετά τη σφαγή των διπλωματικών του αποστολών στη Χουαρέζμ.Η εισβολή ήταν βάναυση και περιεκτική.μεγάλες πόλεις όπως η Μπουχάρα, η Σαμαρκάνδη, η Χεράτ, η Τους και η Νισαπούρ καταστράφηκαν και οι πληθυσμοί τους σφαγιάστηκαν.Ο Ala ad-Din Muhammad τράπηκε σε φυγή και τελικά πέθανε σε ένα νησί της Κασπίας Θάλασσας.Κατά τη διάρκεια αυτής της εισβολής, οι Μογγόλοι χρησιμοποίησαν προηγμένες στρατιωτικές τεχνικές, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης κινεζικών μονάδων καταπέλτη και πιθανώς βομβών πυρίτιδας.Κινέζοι στρατιώτες, ειδικευμένοι στην τεχνολογία της πυρίτιδας, ήταν μέρος του μογγολικού στρατού.Η κατάκτηση των Μογγόλων πιστεύεται ότι εισήγαγε κινεζικά όπλα πυρίτιδας, συμπεριλαμβανομένου του huochong (ένας όλμος), στην Κεντρική Ασία.Η μεταγενέστερη τοπική βιβλιογραφία απεικόνιζε όπλα πυρίτιδας παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στηνΚίνα .Η εισβολή των Μογγόλων, που κορυφώθηκε με τον θάνατο του Τζένγκις Χαν το 1227, ήταν καταστροφική για το Ιράν.Είχε ως αποτέλεσμα σημαντικές καταστροφές, συμπεριλαμβανομένης της λεηλασίας πόλεων στο δυτικό Αζερμπαϊτζάν .Οι Μογγόλοι, παρόλο που αργότερα εξισλαμίστηκαν και αφομοιώθηκαν στον ιρανικό πολιτισμό, προκάλεσαν ανεπανόρθωτη ζημιά.Κατέστρεψαν αιώνες ισλαμικής επιστήμης, πολιτισμού και υποδομών, κατεδαφίζοντας πόλεις, καίγοντας βιβλιοθήκες και αντικαθιστώντας τα τζαμιά με βουδιστικούς ναούς σε ορισμένες περιοχές.^[38]Η εισβολή είχε επίσης καταστροφικό αντίκτυπο στη ζωή των πολιτών του Ιράν και στις υποδομές της χώρας.Η καταστροφή των συστημάτων άρδευσης qanat, ιδιαίτερα στο βορειοανατολικό Ιράν, διέλυσε το μοτίβο των οικισμών, οδηγώντας στην εγκατάλειψη πολλών κάποτε εύπορων αγροτικών πόλεων.^[39]Μετά το θάνατο του Τζένγκις Χαν, το Ιράν κυβερνήθηκε από διάφορους Μογγόλους διοικητές.Ο Χουλαγκού Χαν, εγγονός του Τζένγκις, ήταν υπεύθυνος για την περαιτέρω επέκταση της μογγολικής εξουσίας προς τα δυτικά.Μέχρι την εποχή του, ωστόσο, η Μογγολική Αυτοκρατορία είχε κατακερματιστεί σε διαφορετικές φατρίες.Ο Χουλαγκού ίδρυσε το Ιλχανάτο στο Ιράν, ένα αποσχισμένο κράτος της Μογγολικής Αυτοκρατορίας, το οποίο κυβέρνησε για ογδόντα χρόνια και γινόταν όλο και πιο περσικό.Το 1258, ο Hulagu κατέλαβε τη Βαγδάτη και εκτέλεσε τον τελευταίο Αββασίδη χαλίφη.Η επέκτασή του σταμάτησε στη μάχη του Ain Jalut στην Παλαιστίνη το 1260 από τους Μαμελούκους.Επιπλέον, οι εκστρατείες του Hulagu κατά των μουσουλμάνων προκάλεσαν σύγκρουση με τον Berke, τον μουσουλμάνο χαν της Χρυσής Ορδής , υπογραμμίζοντας τη διάλυση της μογγολικής ενότητας.Υπό τον Γκαζάν (σ.σ. 1295–1304), δισέγγονο του Χουλαγκού, το Ισλάμ καθιερώθηκε ως η κρατική θρησκεία του Ιλχανάτου.Ο Γκαζάν, μαζί με τον Ιρανό βεζίρη του Ρασίντ αλ Ντιν, ξεκίνησαν μια οικονομική αναζωπύρωση στο Ιράν.Μείωσαν τους φόρους για τους τεχνίτες, προώθησαν τη γεωργία, αποκατέστησαν τα αρδευτικά έργα και ενίσχυσαν την ασφάλεια των εμπορικών οδών, οδηγώντας σε άνοδο του εμπορίου.Αυτές οι εξελίξεις διευκόλυναν τις πολιτιστικές ανταλλαγές σε όλη την Ασία, εμπλουτίζοντας τον ιρανικό πολιτισμό.Ένα αξιοσημείωτο αποτέλεσμα ήταν η εμφάνιση ενός νέου στυλ ιρανικής ζωγραφικής, που συνδυάζει καλλιτεχνικά στοιχεία της Μεσοποταμίας και της Κίνας.Ωστόσο, μετά τον θάνατο του ανιψιού του Γκαζάν, Αμπού Σαΐντ το 1335, το Ιλχανάτο έπεσε στον εμφύλιο πόλεμο και κατακερματίστηκε σε αρκετές μικρότερες δυναστείες, συμπεριλαμβανομένων των Τζαλαϊρίδων, Μουζαφαρίδων, Σαρμπαντάρ και Καρτίδων.Ο 14ος αιώνας γνώρισε επίσης τις καταστροφικές επιπτώσεις του Μαύρου Θανάτου, ο οποίος σκότωσε περίπου το 30% του πληθυσμού του Ιράν.^[40]