馬可·波羅聰明謹慎，擅長辭令，很快學會了蒙古語言和騎射，頗得忽必烈的信任。馬可·波羅除了在大都供職以外，還經常隨從忽必烈巡幸上都，又多次受忽必烈委托巡視各地或出使占城、印度等地。他到過陝西、四川、雲南、河南、江浙等行省的許多地方，足跡遍於中國各地。據馬可·波羅自述，他還曾奉忽必烈之命在揚州任職三年。馬可·波羅善解人意，他見忽必烈特別喜歡了解外地風土人情，每次出使或在外地任職回來，都將外地情況詳細向忽必烈奏明，因此，特別得到忽必烈的寵愛。就這樣，馬可·波羅在中國生活了17年。
馬可·波羅及其父、叔父久居中國，不免滋生懷念故土之情，開始上書請求回國。
至元二十六年（1289年），伊利汗阿魯渾因元妃伯嶽吾氏去世，派遣使者來元朝請求續娶其亡妻本部女子，忽必烈答應將伯嶽吾氏貴族之女闊闊真嫁給伊利汗國阿魯渾汗，並答應馬可·波羅及其父、叔隨同護送伊利汗妃闊闊真的使者回國。當時，正值西北諸王叛亂，陸路很不安全，馬可·波羅等人便隨同送親隊伍，於至元二十八年（1291年）由海路啟程西行，在海上航行了兩年多，曆盡艱險，始到達波斯灣口的忽裏模子。這時，阿魯渾汗已死，其弟亦鄰真朵兒隻（海合都）已經即位。至元三十年（1293年），馬可·波羅和使者又奉亦鄰真朵兒隻之命，將闊闊真送到阿八哈耳，與阿魯渾之子合讚成婚。完成送親任務以後，馬可·波羅等三人從桃裏寺動身回國，於元貞元年（1295年）回到威尼斯。
1296年，馬可·波羅在參加威尼斯與熱那亞的戰爭中被俘，在獄中，他講述了遊曆東方的見聞，引起熱那亞人的極大興趣。同獄的小說家魯思梯切諾將他口述的內容筆錄成遊記一書，於1298年完成。最初，這部遊記是用中古時期法意混合語寫成。後來人們爭相傳抄，相繼被譯成拉丁語、意大利各種方言和其他歐洲語言，傳抄過程中，原稿丟失。現在流傳下來的各種文抄本有140多種。1938年摩勒和伯希和將英譯本重新校訂出版，題名為《馬可·波羅寰宇記》，被認為是最好的本子。其餘譯本或作《威尼斯市民馬可·波羅的生活》、《威尼斯人馬可·波羅閣下關於東方各國奇事之書》、《東方聞見錄》、《百萬先生書》等，通常隻稱《馬可·波羅行紀》。中國先後出過四種漢文譯本，以1954年馮承譯《馬可·波羅行紀》流通最廣，影響最大。
《馬可·波羅行紀》共分四個部分，第一部分描述馬可·波羅東來時所經過的一些國家和地區的情況；第二部分，記述了忽必烈時期的中國政事，描述了北京、西安、開封、南京、鎮江、揚州、蘇州、杭州、福州、泉州等名城的概況，盛讚中國物產豐富和繁榮昌盛。介紹了中國驛站製度、常平倉製度和使用紙幣、煤炭等，也記述了忽必烈同北方諸王的鬥爭以及阿合馬等人理財、宮廷鬥爭的情況；第三部分，記載中國近鄰的一些國家和地區的情況；第四部分，記述成吉思汗之後蒙古諸王汗國之間的戰爭和俄羅斯的概況。馬可·波羅關於中國的記述，包括忽必烈時期的事件、製度、地理、物產、風俗等等，基本上準確可信。當然，也有一些誇張的地方。
《馬可·波羅行紀》一書向歐洲人展示了一個全新的東方世界，該書被譽為“世界一大奇書”。這部書最主要的影響人群就是歐洲的航海家和探險家。著名的探險者哥倫布就是其中之一。當他讀完了這部書以後，知道東方還有很多文明而發達的國家，比如號稱遍地是黃金的中國和日本，這就激發了他對東方各國的興趣，因此他決心出海航行，去尋找書中記載的奇異世界，結果就發現了新大陸。
馬可·波羅在該書中對東方的介紹對加強東西方經濟文化交流所作出了巨大貢獻，但歸根結底，這一貢獻和忽必烈是分不開的。正是他提倡與各國人民友好往來，彙通有無，才讓馬可·波羅有機會了解東方，最終著稱《馬可·波羅行紀》，成為西方了解東方的指路人。
忽必烈進入中原，接觸到大量先進的科學文化，但他在吸收漢文化的同時，並沒有摒棄本民族優秀的原有文化。其實，這就是忽必烈聰明的地方，文化的交流並不是一味地吸收，而是一個去粗取精的過程，更不應該隻單一地學習一家文化，而應該對各家文化中的精華兼容並蓄。忽必烈正是做到了這一點，才讓各族文化相互學習、交融，最後形成大元朝獨有的燦爛文化。
然而，他哪裏想到，各種文化都有其內在的穩固性和排他性，當各種文化發生碰撞時，既有互相吸收的一麵，又有互相排斥的一麵，當互相排斥的一麵向前發展時，就會出現矛盾和鬥爭。
元初的曆史正是這樣。當忽必烈敞開胸懷吸收各種文化時，各種文化的矛盾和鬥爭便接踵而來。那些抱著蒙古族原有文化不放的人，極力反對漢文化；而那些死守著漢文化不讓人們加以改變的人，也極力反對蒙古民族保留自己民族中的部分優秀文化；那些癡情於色目文化的人，有時也瞧不起漢文化；而自認為漢文化高人一等的人，也鄙視色目文化，如此等等，不一而足。因此，圍繞著各種文化的不同認識、不同的統治方法和政策，矛盾和鬥爭便逐步展開了。
在不斷的矛盾和鬥爭中，那些死死抱著蒙古舊習不放、反對學習外來文化的人逐漸敗下陣來。而其他文化中，想完整地保留自己的文化並使之一成不變的人，也慢慢地沒了市場。如此碰撞交融，各種文化開始出現交彙，完全徹底地反對某一種文化的人也漸漸減少了。舊的矛盾似乎有所解決，而新的矛盾又出現了。那就是，相對地以某一種文化為主、吸收其他文化中的部分勢力而形成的一種新勢力，與另一種文化為主的勢力開始出現矛盾並展開鬥爭。在元朝初年的表現，就是以漢法派中的義理派為主，吸收其他各族傾向於義理派的人員而形成的“義理派”勢力，開始同以色目法派中的“功利派”為主，吸收其他各族具有功利思想的人員而形成的“功利派”勢力進行鬥爭。當時，這種鬥爭愈演愈烈，成為朝野議論的主要話題，嚴重地影響了治國和理財。