İran'da kurulan Harezmşah hanedanı ancak Cengiz Han yönetimindeki Moğol istilasına kadar varlığını sürdürmüştür.1218'e gelindiğinde hızla genişleyen Moğol İmparatorluğu, Harezmşah topraklarının sınırındaydı.Harezmşah hükümdarı Alaaddin Muhammed, topraklarını İran'ın büyük bir kısmına genişletmiş ve kendisini Şah ilan ederek Abbasi halifesi El-Nasır'ın tanınmasını istemişti ancak bu reddedilmişti.İran'ın Moğol istilası, Harezm'deki diplomatik misyonlarının katledilmesinin ardından 1219'da başladı.İstila acımasız ve kapsamlıydı;Buhara, Semerkant, Herat, Tus, Nişabur gibi büyük şehirler yerle bir edildi, halkları katledildi.Ala ad-Din Muhammed kaçtı ve sonunda Hazar Denizi'ndeki bir adada öldü.Bu istila sırasında Moğollar, Çin mancınık birimleri ve muhtemelen barut bombalarının kullanımı da dahil olmak üzere ileri askeri teknikler kullandılar.Barut teknolojisinde yetenekli Çinli askerler Moğol ordusunun bir parçasıydı.Moğol fethinin, huochong (havan) da dahil olmak üzere Çin barut silahlarını Orta Asya'ya getirdiğine inanılıyor.Daha sonraki yerel literatürdeÇin'de kullanılanlara benzer barut silahları tasvir edildi.1227'de Cengiz Han'ın ölümüyle sonuçlanan Moğol istilası İran için yıkıcıydı.Batı Azerbaycan'daki şehirlerin yağmalanması da dahil olmak üzere ciddi yıkımlarla sonuçlandı.Moğollar daha sonra İslam'a geçmelerine ve İran kültürüne asimile olmalarına rağmen onarılamaz zararlar verdiler.Yüzyıllar boyu süren İslami bilimi, kültürü ve altyapıyı yok ettiler, şehirleri yerle bir ettiler, kütüphaneleri yaktılar ve bazı bölgelerde camilerin yerine Budist tapınakları koydular.^[38]İşgalin aynı zamanda İran'ın sivil yaşamı ve ülkenin altyapısı üzerinde de yıkıcı bir etkisi oldu.Kanatat sulama sistemlerinin, özellikle İran'ın kuzeydoğusundaki yıkımı, yerleşim düzenini bozdu ve bir zamanlar müreffeh olan birçok tarım kasabasının terk edilmesine yol açtı.^[39]Cengiz Han'ın ölümünün ardından İran, çeşitli Moğol komutanlar tarafından yönetildi.Cengiz'in torunu Hülagu Han, Moğol gücünün batıya doğru genişlemesinden sorumluydu.Ancak onun zamanına gelindiğinde Moğol İmparatorluğu farklı gruplara bölünmüştü.Hulagu, Moğol İmparatorluğu'ndan ayrılan, seksen yıl hüküm süren ve giderek Farslaşan bir devlet olan İran'da İlhanlıları kurdu.1258'de Hülagu Bağdat'ı ele geçirdi ve son Abbasi halifesini idam etti.Genişlemesi 1260 yılında Filistin'deki Ayn Jalut Muharebesi'nde Memlükler tarafından durduruldu.Ayrıca Hulagu'nun Müslümanlara yönelik seferleri Altın Orda'nın Müslüman hanı Berke ile çatışmaya neden oldu ve Moğol birliğinin parçalanmasına dikkat çekti.Hulagu'nun torunu Gazan (hükümdarlık dönemi 1295–1304) döneminde İlhanlıların devlet dini olarak İslam kuruldu.Gazan, İranlı veziri Reşid el-Din ile birlikte İran'da ekonomik bir canlanma başlattı.Zanaatkarlara yönelik vergileri düşürdüler, tarımı teşvik ettiler, sulama işlerini yeniden başlattılar ve ticaret yolu güvenliğini artırarak ticarette bir artışa yol açtılar.Bu gelişmeler Asya çapında kültürel alışverişi kolaylaştırdı ve İran kültürünü zenginleştirdi.Dikkate değer bir sonuç, Mezopotamya ve Çin sanatsal unsurlarını harmanlayan yeni bir İran resim tarzının ortaya çıkmasıydı.Ancak Gazan'ın yeğeni Ebu Said'in 1335'te ölümünden sonra İlhanlılar iç savaşa girdi ve Celayiriler, Muzafferiler, Sarbadarlar ve Kartidler dahil olmak üzere birkaç küçük hanedanlığa bölündü.14. yüzyıl aynı zamanda İran nüfusunun yaklaşık %30'unu öldüren Kara Ölüm'ün yıkıcı etkisine de tanık oldu.^[40]