Nasaba ya Khwarazmian, iliyoanzishwa nchini Iran, ilidumu tu hadi uvamizi wa Wamongolia chini ya Genghis Khan .Kufikia 1218, Milki ya Mongol iliyokuwa ikipanuka kwa kasi ilipakana na eneo la Khwarazmian.Ala ad-Din Muhammad, mtawala wa Khwarazmian, alikuwa amepanua milki yake katika sehemu kubwa ya Iran na kujitangaza kuwa shah, akitaka kutambuliwa na Khalifa wa Abbas Al-Nasir, jambo ambalo lilikataliwa.Uvamizi wa Mongol wa Iran ulianza mnamo 1219 baada ya misheni yake ya kidiplomasia huko Khwarezm kuuawa kinyama.Uvamizi huo ulikuwa wa kikatili na wa kina;miji mikubwa kama Bukhara, Samarkand, Herat, Tus, na Nishapur iliharibiwa, na wakazi wake waliuawa.Ala ad-Din Muhammad alikimbia na hatimaye akafa kwenye kisiwa katika Bahari ya Caspian.Wakati wa uvamizi huu, Wamongolia walitumia mbinu za juu za kijeshi, ikiwa ni pamoja na matumizi ya vitengo vya manati vya Kichina na uwezekano wa mabomu ya baruti.Wanajeshi wa China, wenye ujuzi wa teknolojia ya baruti, walikuwa sehemu ya jeshi la Mongol.Ushindi wa Wamongolia unaaminika kuleta silaha za baruti za Wachina, pamoja na huochong (chokaa), huko Asia ya Kati.Maandishi ya kienyeji yaliyofuata yalionyesha silaha za baruti zinazofanana na zile zinazotumiwa nchiniUchina .Uvamizi wa Wamongolia, uliofikia kilele cha kifo cha Genghis Khan mnamo 1227, ulikuwa mbaya sana kwa Irani.Ilisababisha uharibifu mkubwa, kutia ndani uporaji wa miji ya magharibi mwa Azabajani .Wamongolia, licha ya kusilimu baadaye na kujiingiza katika utamaduni wa Irani, walifanya uharibifu usioweza kurekebishwa.Waliharibu karne nyingi za elimu ya Kiislamu, utamaduni, na miundombinu, wakaharibu miji, wakachoma maktaba, na kubadilisha misikiti na kuweka mahekalu ya Kibudha katika baadhi ya maeneo.^[38]Uvamizi huo pia ulikuwa na athari mbaya kwa maisha ya raia wa Iran na miundombinu ya nchi.Uharibifu wa mifumo ya umwagiliaji ya qanat, haswa kaskazini mashariki mwa Iran, ulivuruga muundo wa makazi, na kusababisha kutelekezwa kwa miji mingi ya kilimo iliyostawi.^[39]Kufuatia kifo cha Genghis Khan, Iran ilitawaliwa na makamanda mbalimbali wa Mongol.Hulagu Khan, mjukuu wa Genghis, alihusika na upanuzi zaidi wa magharibi wa mamlaka ya Mongol.Hata hivyo, kufikia wakati wake, Milki ya Mongol ilikuwa imegawanyika katika makundi mbalimbali.Hulagu alianzisha Ilkhanate nchini Iran, jimbo lililojitenga la Dola ya Mongol, ambayo ilitawala kwa miaka themanini na kuzidi kuwa na Uajemi.Mnamo 1258, Hulagu aliiteka Baghdad na kumuua khalifa wa mwisho wa Abbas.Upanuzi wake ulisitishwa kwenye Vita vya Ain Jalut huko Palestina mnamo 1260 na Mamelukes.Zaidi ya hayo, kampeni za Hulagu dhidi ya Waislamu zilisababisha mgogoro na Berke, khan Muislamu wa Golden Horde , akiangazia kusambaratika kwa umoja wa Wamongolia.Chini ya Ghazan (r. 1295–1304), mjukuu wa Hulagu, Uislamu ulianzishwa kama dini ya serikali ya Ilkhanate.Ghazan, pamoja na mjumbe wake wa Irani Rashid al-Din, walianzisha ufufuo wa kiuchumi nchini Iran.Walipunguza kodi kwa mafundi, walikuza kilimo, kurejesha kazi za umwagiliaji, na kuimarisha usalama wa njia za biashara, na kusababisha kuongezeka kwa biashara.Maendeleo haya yaliwezesha mabadilishano ya kitamaduni kote Asia, na kuimarisha utamaduni wa Irani.Matokeo mashuhuri yalikuwa kuibuka kwa mtindo mpya wa uchoraji wa Irani, unaochanganya vipengele vya kisanii vya Mesopotamia na Uchina.Hata hivyo, baada ya kifo cha mpwa wa Ghazan Abu Said mwaka 1335, Ilkhanate iliingia katika vita vya wenyewe kwa wenyewe na kugawanyika katika nasaba kadhaa ndogo, ikiwa ni pamoja na Jalayirid, Muzaffarid, Sarbadars, na Kartids.Karne ya 14 pia ilishuhudia athari mbaya ya Kifo Cheusi, ambacho kiliua takriban 30% ya idadi ya watu wa Irani.^[40]