Khwarazmian dinastija, uspostavljena u Iranu, trajala je samo do mongolske invazije pod Džingis-kanom .Do 1218. Mongolsko Carstvo koje se brzo širilo graničilo je s Khwarazmian teritorijem.Ala ad-Din Muhammad, horazmijski vladar, proširio je svoje kraljevstvo na veći dio Irana i proglasio se šahom, tražeći priznanje od abasidskog kalifa Al-Nasira, što je odbijeno.Mongolska invazija na Iran započela je 1219. nakon masakra njegovih diplomatskih misija u Khwarezmu.Invazija je bila brutalna i sveobuhvatna;veliki gradovi poput Bukhare, Samarkanda, Herata, Tusa i Nishapura su uništeni, a njihovo stanovništvo masakrirano.Ala ad-Din Muhammad je pobjegao i na kraju umro na otoku u Kaspijskom jezeru.Tijekom ove invazije, Mongoli su koristili napredne vojne tehnike, uključujući upotrebu kineskih katapultnih jedinica i vjerojatno bombi s barutom.Kineski vojnici, vješti u tehnologiji baruta, bili su dio mongolske vojske.Vjeruje se da je mongolsko osvajanje uvelo kinesko oružje s barutom, uključujući huochong (minobacač), u središnju Aziju.Kasnija lokalna literatura opisuje oružje s barutom slično onom koje se koristilo uKini .Mongolska invazija, koja je kulminirala Džingis-kanovom smrću 1227., bila je razorna za Iran.To je rezultiralo značajnim razaranjem, uključujući pljačku gradova u zapadnom Azerbajdžanu .Mongoli su, unatoč kasnijem prelasku na islam i asimilaciji u iransku kulturu, nanijeli nepopravljivu štetu.Uništili su stoljeća islamske znanosti, kulture i infrastrukture, uništavajući gradove, paleći knjižnice i zamjenjujući džamije budističkim hramovima u nekim područjima.^[38]Invazija je također imala katastrofalan učinak na iranski civilni život i infrastrukturu zemlje.Uništenje sustava za navodnjavanje qanat, posebno u sjeveroistočnom Iranu, poremetilo je obrazac naseljavanja, što je dovelo do napuštanja mnogih nekoć uspješnih poljoprivrednih gradova.^[39]Nakon Džingis-kanove smrti, Iranom su upravljali razni mongolski zapovjednici.Hulagu Khan, Džingisov unuk, bio je odgovoran za daljnje širenje mongolske moći prema zapadu.Međutim, u njegovo se vrijeme Mongolsko Carstvo rascjepkalo na različite frakcije.Hulagu je uspostavio Ilkhanat u Iranu, državi koja se otcijepila od Mongolskog Carstva, koja je vladala osamdeset godina i postajala sve više perzijanizirana.Godine 1258. Hulagu je zauzeo Bagdad i pogubio posljednjeg abasidskog halifu.Njegovo širenje zaustavili su Mameluci u bitci kod Ain Jaluta u Palestini 1260. godine.Osim toga, Hulaguove kampanje protiv muslimana uzrokovale su sukob s Berkeom, muslimanskim kanom Zlatne Horde , naglašavajući raspad mongolskog jedinstva.Pod Ghazanom (vladao 1295. – 1304.), Hulaguovim praunukom, islam je uspostavljen kao državna religija Ilkhanata.Ghazan je, zajedno sa svojim iranskim vezirom Rashid al-Dinom, pokrenuo ekonomski preporod u Iranu.Smanjili su poreze za obrtnike, promicali poljoprivredu, obnovili radove navodnjavanja i poboljšali sigurnost trgovačkih putova, što je dovelo do porasta trgovine.Ovakav razvoj događaja omogućio je kulturnu razmjenu diljem Azije, obogaćujući iransku kulturu.Značajan rezultat bila je pojava novog stila iranskog slikarstva, u kojem su se spojili mezopotamski i kineski umjetnički elementi.Međutim, nakon smrti Ghazanovog nećaka Abu Saida 1335., Ilkhanat je zapao u građanski rat i raspao se na nekoliko manjih dinastija, uključujući Jalayiride, Muzaffaride, Sarbadare i Kartide.U 14. stoljeću također smo svjedočili razornom utjecaju Crne smrti, koja je ubila približno 30% stanovništva Irana.^[40]