蒙古于高丽置征东行省，全称征东等处行中书省，由元朝直接统治。在王京(今朝鲜开城)设达鲁花赤管理征东事务及监管高丽国政;保留高丽原有政府体系，“从其国俗”、“自奏选属官”，丞相由高丽国王兼任。此外，迁于辽阳行省沈州的“高丽军民总管府”主要负责高丽侨民事务;设于黑龙江下游奴儿干的“征东诏讨司”负责骨嵬*、吉里迷等族事务;设于耽罗岛上的“耽罗军民总管府”负责防倭和高丽海外侨民事务。元朝直接统治的“高丽军民总管府”“征东诏讨司”“耽罗军民总管府”设有参知政事管理。
至元十一年(1274年)五月，忽必烈将女儿忽都鲁洁丽米斯嫁给高丽王子，六月，高丽老王逝世，王子继位。翌年，应忽必烈要求，高丽新国王改变了所有与元朝相类似的省、院、台、部等官职名称，派遣20名贵族子弟前来“入侍”元朝。
至元十七年(1280年)夏，元朝在高丽创设驿站，加封高丽王储为开府仪同三司和行省左丞相。第二年，元朝在高丽征发军士、水手25,000人，战船900艘，参加侵日战争。高丽民众不堪其扰。至元十九年(1282年)，日本侵扰高丽沿海，在高丽国王请求下，元军驻防金州。第二年，元朝正式在高丽设置征东行中书省，以高丽王与元军将领阿塔海共领行省事。至元二十一年(1284年)，忽必烈将耽罗划归高丽。
大德三年(1299年)，元成宗铁穆耳大帝命阔里吉思为高丽征东行省平章事，因阔里吉思对高丽内政横加干预，引起高丽人民的极大愤慨。1301年，成宗被迫撤销行省建置。然而，直至元末，高丽的内政与外交均受到元朝的控制。
1280年元朝为了进攻日本在朝鲜半岛设置征东行省，在高丽首都派遣“达鲁花赤”控制高丽国政，高丽国王只能住在江华岛上。1281年随着进攻日本失败曾一度解散征东行省，1287年复设征东行省，并以高丽王兼任征东行省达鲁花赤，成为元朝的藩属国，直到1356年恭愍王回复时高丽朝廷才重新掌握统治权。
自从高丽元宗的世子忠烈王娶忽必烈的女儿为妻后，以后的高丽君主直到高丽恭愍王都是娶蒙古公主为妻。高丽君主继承人按照约定，必须在元大都以蒙古人的方式长大成人后，方可回高丽。
此后高丽活在蒙古的殖民统治之下近百年。
