為了做好征日的充分準備，至元十一年（1274）三月，忽必烈命令鳳州（今吉林懷德縣一帶）經略使忻都、高麗軍民總管洪茶丘等，將屯田軍、女真軍、水軍組建了一萬五千多人的水陸聯軍，又籌集了戰船九百多艘，由元帥忽敦率領，浩浩蕩蕩直趨日本。此時，日本後宇多天皇上台，改元建治，很想有番作為。八月，元軍至對馬島，日本將領允宗助國率八千騎兵防禦，元軍連下三島，日軍頭目助國喪命，天皇急調藩屬兵十萬兩千人支援，兩軍戰於博多，忽敦憑借有利地形，以鐵炮轟擊日軍，日軍大敗。元兵又進至今津，大將劉複享被日軍射下馬來。由於戰鬥頻繁，元兵所剩箭矢有限，有人建議不可再行深入。忽敦認為言之有理，決定讓劉複享先歸。是夜風大浪高，元兵船隻多被崖石撞壞，連夜無功而返。這是元軍的首次征日，日本人領教了元軍的招數，隻是有驚無險，稱之為“永文之役”。
對於這種消耗性的征討忽必烈很不滿意，第二年他又派禮部侍郎杜世忠、兵部郎中何文著再次出使日本，不想杜世忠一時不慎，竟被日本國王殺死，忽必烈聞之大怒，決定再次武力征討。至元十六年（1279）二月，敕命揚州、湖南、贛州、泉州四省建造戰船六百多艘，不僅擴大了艦隊規模，也提高了戰船的質量。至元十八年正月，忽必烈宣召阿剌罕、範文虎、囊加帶到大都研究征日策略，決定以拔都、張弘、李庭負責後勤保障，聽從範文武的建議，增加漢軍萬名，提升阿剌罕為光祿大夫和左丞相，統一指揮征日大軍。二月，大將軍忻都率蒙、漢、高麗聯軍十餘萬人由高麗合浦出發，大將軍範文虎率領南宋新附軍十萬人由江南出發，攜帶充足的給養，兩路合擊日本。忽必烈和阿刺罕都認為，如此規模的大軍（兩路合計實為十四萬人）對付海中一個小國，如同甕中捉鱉，隻待勝利消息。
豈料戰事又出意外，此次征日元軍招致更大慘敗。十人僅存一二，船隻喪失殆盡，戰敗的元軍被掠為奴，狼狽逃回大陸者僅有三人！日本人不僅再次避免了元軍的洗劫，還獲得大量戰俘，可謂千年難逢之幸，他們高興地稱這次戰事為“宏安之役”，舉國上下歡慶勝利。元帝國的常勝統帥忽必烈坐不住了，想想幾年的辛苦準備，居然全部付之東流，兩次征日，兩次失敗，而且敗得如此之慘，是人算失利還是天意如此？滿朝文武，竟無一人能說明白。
從《元史》《新元史》有關記載看，元軍第一次征討日本可以說連戰皆捷，形勢很好，隻是由於兵力太少，部隊又很疲勞，不敢長驅深入，不得不悄悄撤退，所以才有了忽必烈的第二次征日。那麼，第二次的行動準備不可謂不充分，兵力不可謂不充足，給養不可謂不充實，為什麼失敗得更徹底？《元史·日本傳》借一名逃兵於閶之口是這樣說的：官兵六月人海，七月船隊行至平壺島，隨即又向五龍山轉移。八月一日，忽然刮起了大風，船隻彼此相撞，損失十分慘重。挨到五日這天，範文虎等將領各自乘好船逃跑，把十多萬士兵拋於五龍山下。大家推選張百戶為主帥，號曰張總管。他與眾人商議伐木做船返回大陸，正欲行動，不料被日本人窺知。八月七日這天，日軍一齊殺來，準備不足的元軍大部戰死，所剩二三萬人被其虜去。八月九日，至八角島，日軍開始大規模屠殺蒙古、高麗、漢人。因為於閶屬新降元的“唐人”，日軍給予優待，留下性命當了奴隸。《元史》總結這次失敗的原因是：“蓋行省官議事不相下，故皆棄軍歸……十萬之眾，得還者三入耳。”
元軍的這次失敗在《癸辛雜識》等古籍中也有記載，情節基本相似，故不重複。
元軍兩次征日，兩次均告失敗，而失敗的主要原因，無不與遭遇大風雨有關。第一次征日雖然也告失敗，但是人員傷亡不算太大；第二次征日，暴雨壞舟，船隻互撞，又逢日軍襲擊，結果“十萬之眾，得還者三人耳”。把元軍兩次慘敗歸結於惡劣天氣確有一定道理，就連《東國通鑒》和《高麗史》這類古籍也清清楚楚寫明了這點，因此這種說法在中日史學界很有市場，已經形成了傳統觀點。
不能否認，元軍兩次征日的失敗，惡劣天氣是一個重要原因，但是倘作深層分析，感到又不盡然。
先看元軍第一次征日的敗因。
《元史·日本傳》載：“冬十月，入其國，敗之。而官軍不整，又矢盡，惟擄掠四境而歸。”《新元史·日本傳》提到了元軍撤退之夜遭遇大風雨，“官軍戰船觸崖石多破壞”也確是事實。再就是由於元軍士氣不振，加之箭矢又快用完，隻好匆匆撈上一把，不得不被迫退兵。隻是在退兵的夜裏遇了惡劣天氣，船隻撞了崖石才被損壞。這樣看來，天氣並非元軍失敗的主要原因。