Khwarazmian-dynastia, joka perustettiin Iraniin, kesti vain mongolien hyökkäykseen saakka Tšingis-kaanin alaisuudessa.Vuoteen 1218 mennessä nopeasti laajentuva Mongoli-imperiumi rajasi Khwarazmian alueen.Khwarazmian hallitsija Ala ad-Din Muhammad oli laajentanut valtakuntaansa suurimman osan Iranista ja julistanut itsensä shahiksi hakeen tunnustusta Abbasidien kalifilta Al-Nasirilta, mikä evättiin.Mongolien hyökkäys Iraniin alkoi vuonna 1219 sen jälkeen, kun hänen diplomaattiedustustonsa Khwarezmissa murhattiin.Hyökkäys oli julma ja kattava;suuret kaupungit, kuten Bukhara, Samarkand, Herat, Tus ja Nishapur, tuhottiin ja niiden väestö teurastettiin.Ala ad-Din Muhammad pakeni ja kuoli lopulta saarella Kaspianmerellä.Tämän hyökkäyksen aikana mongolit käyttivät kehittyneitä sotilaallisia tekniikoita, mukaan lukien kiinalaisten katapulttiyksiköiden ja mahdollisesti ruutipommejen käyttö.Kiinalaiset sotilaat, jotka olivat taitavia ruutiteknologiassa, kuuluivat mongolien armeijaan.Mongolien valloituksen uskotaan tuoneen Keski-Aasiaan kiinalaisia ​​ruutiaseet, mukaan lukien huochong (kranaatinheitin).Myöhemmässä paikallisessa kirjallisuudessa kuvattiin ruutiaseita, jotka ovat samanlaisia ​​kuinKiinassa käytetyt.Mongolien hyökkäys, joka huipentui Tšingis-kaanin kuolemaan vuonna 1227, oli tuhoisa Iranille.Se johti merkittäviin tuhoihin, mukaan lukien kaupunkien ryöstäminen Länsi -Azerbaidžanissa .Mongolit aiheuttivat korjaamatonta vahinkoa huolimatta siitä, että he kääntyivät myöhemmin islamiin ja sulautuivat iranilaiseen kulttuuriin.He tuhosivat vuosisatoja kestäneen islamilaisen stipendin, kulttuurin ja infrastruktuurin, tuhosivat kaupunkeja, polttivat kirjastoja ja korvasivat moskeijoita buddhalaistemppeleillä joillakin alueilla.^[38]Hyökkäyksellä oli myös katastrofaalinen vaikutus Iranin siviilielämään ja maan infrastruktuuriin.Qanat-kastelujärjestelmien tuhoutuminen erityisesti Iranin koillisosassa häiritsi siirtokuntien rakennetta, mikä johti monien kerran vauraiden maatalouskaupunkien hylkäämiseen.^[39]Tšingis-khanin kuoleman jälkeen Irania hallitsivat useat mongolien komentajat.Hulagu Khan, Tšingisin pojanpoika, oli vastuussa mongolien vallan laajenemisesta länteen.Hänen aikaansa mennessä Mongoli-imperiumi oli kuitenkin pirstoutunut eri ryhmittymiin.Hulagu perusti Ilkhanaatin Iraniin, Mongoli-imperiumin irtautuneeseen osavaltioon, joka hallitsi kahdeksankymmentä vuotta ja muuttui yhä persialaisemmaksi.Vuonna 1258 Hulagu valloitti Bagdadin ja teloitti viimeisen Abbasidien kalifin.Mamelukit pysäyttivät hänen laajentumisensa Ain Jalutin taistelussa Palestiinassa vuonna 1260.Lisäksi Hulagun kampanjat muslimeja vastaan ​​aiheuttivat konfliktia Kultahorden muslimikhaanin Berken kanssa korostaen mongolien yhtenäisyyden hajoamista.Ghazanin (r. 1295–1304), Hulagun pojanpojanpojan, aikana islam perustettiin Ilkhanaatin valtionuskontoksi.Ghazan aloitti yhdessä iranilaisen visiirinsä Rashid al-Dinin kanssa talouden elpymisen Iranissa.He alensivat käsityöläisten veroja, edistivät maataloutta, kunnostivat kastelutöitä ja paransivat kauppareittien turvallisuutta, mikä johti kaupankäynnin kasvuun.Tämä kehitys helpotti kulttuurivaihtoa Aasiassa ja rikasti iranilaista kulttuuria.Merkittävä tulos oli uuden iranilaisen maalaustyylin syntyminen, jossa sekoitettiin mesopotamialaisia ​​ja kiinalaisia ​​taiteellisia elementtejä.Ghazanin veljenpojan Abu Saidin kuoleman jälkeen vuonna 1335 Ilkhanate kuitenkin laskeutui sisällissotaan ja jakautui useisiin pienempiin dynastioihin, mukaan lukien Jalayiridit, Muzaffaridit, Sarbadarit ja Kartidit.1300-luvulla tapahtui myös mustan kuoleman tuhoisa vaikutus, joka tappoi noin 30 % Iranin väestöstä.^[40]