元朝忽必烈征日本文永之役后，元军撤退时遭暴风雨袭击，日本朝野认为是神风天佑，全国范围内展开了大模的祈神活动，当时不仅天皇在祈神，幕府的实权者北条时宗也在祈神。同时，为了防御元军再次入侵，镰仓幕府执政北条时宗大力加强备战：一是加强长门守护所的力量，任命胞弟北条宗赖为长门守护，防卫中国西部；二是增派北条实政去镇西主持九州方面的备战工作；三是费时五年，由藤原经资负责筑起一条西起今津，东至箱崎的高六尺厚一丈长十余公里的石坝。
另一方面，由于忽必烈第一次征日的目的是想逼迫日本投降，忻都等人便利用了忽必烈的这种心态，以“入其国，败之”的战绩掩饰了元军因遭受暴风雨的袭击而败退的实情。
元世祖忽必烈以为日本受到了打击，非常高兴，立即派遣礼部侍郎杜世忠、兵部侍郎何文著等人持国书出使日本。结果，刚愎自用的北条时宗认为是对他的侮辱，不仅不接受国书，而且违反两国交兵，不斩来使的惯例，将元使一行三十余人，在镰仓龙口处斩。元灭南宋，统一中国后，南宋降将范文虎请以自己的名义再次遣使日本，结果又遭杀害。忽必烈忍无可忍，决心以武力征服日本。据说，诸将向忽必烈辞行时，忽必烈嘱托要齐心合力，以大局为重，不要滥杀百姓。看来，他是想要占领日本了。这次征日，元军分兵两路。命范文虎去江南收集张世杰旧部及其他自愿从军者计十万人，战船三千五百艘，组成江南军，由范文虎统帅，从庆元（今浙江宁波市）启航，东渡日本。命洪茶丘至东北，招募沈阳、开原等地自愿从军者三千人，由其指挥。忻都仍统率蒙古军。又任命高丽将领金方庆为征东都元帅，统率高丽军一万人、水手一万五千人，战船九百艘，军粮十万石。三军合计约四万人，组成东路军，取道高丽，过对马海峡，进攻日本。两路元军由元军宿将阿刺罕统一指挥，定于至元十八年（1281年）六月十五日在壹岐岛会师。
至元十八年（1281年）五月三日，东路军从合浦启航，开往巨济岛。五月二十一日，进攻对马岛的世界村（上岛佐贺浦）、大明浦，守岛日军虽顽强抵抗，但因重寡悬殊，全部战死。元军占领对马岛后，不顾忽必烈的指示，大肆杀掠。第二次元日战争爆发，日本史书称之为“弘安之役”。
当日方得知元军入侵对马、壹岐两岛后，在镇西奉行少贰藤原经资率领下的守护部队立即进入沿海石坝阵地，严阵以待。日军总指挥为藤原经资，副将大友赖泰，统率的部队除藤原经资的“三前二岛”的御家人武士部队外，还有筑后守护北条宗政、肥后守护安达成宗、丰后的大友和萨摩、大隅、日向的岛津久经的部队，一线部队总计有四万余人。另外，宇都宫贞纲率领约六万中国地方的武士部队，作为增援军在必要时将前往筑前。
五月二十六日，东路军攻入壹岐岛。忻都为争夺头功，无视在壹岐岛同江南军会师的作战部署，贸然进攻博多湾。六月六日，忻都派出一支小型舰队，前往长门海域牵制守军，使其不敢救援大宰府，大部队开往博多湾。进入博多湾后，才发觉沿海滩头筑有石坝，难以登陆。此时，侦察部队探知志贺岛和能古岛防御薄弱，也未筑石坝，遂命令舰队靠近志贺岛锚泊。当夜，松浦党御家人草野次郎经永，率少数部队偷袭元军，纵火烧船，给元军造成一些损失。
七日晨，洪茶丘率军登陆，占领志贺岛。志贺岛狭长，退潮时露出的海滩可直通陆地。为了从侧后进攻博多湾，元军奋力抢占海滩。由于元军擅长集团攻击，而日军则擅长一骑打，在连日的海滩争夺战中，元军损失惨重，被杀千余人，洪茶丘还差点儿被日军副指挥大友赖泰之子大友贞亲斩杀。战事不利再加上后勤供应困难，忻都等遂决定于六月十五日率军从志贺岛撤退，驶向壹岐岛，与江南军会师。
江南军方面，五月时，据侦察得知日本平户岛守军均调至大宰府，阿刺罕决定将会师地点改为平户岛。六月初，江南军派出先遣舰队前往壹岐岛与东路军联系。藤原经资获知后，率部进攻壹岐，激战两日，日军败退。此时出现重大变故，本次征日的总指挥、元军宿将阿刺罕突然病死，忽必烈任命阿塔海接替指挥，但阿塔海未能及时到任。但江南军统率范文虎认为先遣舰队早已发出，不宜久等，遂在阿塔海尚未到职的情况下，令江南军于六月十八日分批开航。当阿塔海赶到出发地点庆元时，范文虎已率军扬帆东渡了。七月，范文虎、李庭率江南军十余万人，战船三千五百艘，到达次能、志贺二岛，与忻都、洪茶丘所部会师。七月二十七日，元军在开往鹰岛途中，先头部队遭日本水军攻击，激战至天明，日军撤退。两路大军会师后，军势大振，本应立即进攻大宰府，却迟疑不发，估计是因为天气恶劣。元军两路统帅均无航海常识。只有江南军张禧所部和也速得（“角”加上“得”的右半部）儿所部才将战船疏开（相隔五十步）锚泊，以避免万一遭到台风，战船互相碰撞。
八月一日，台风袭来，元军船毁人溺，师丧大半。江南军张禧所部和也速得（“角”加上“得”的右半部）儿所部由于事先做了准备，损失不大。台风过后，张禧和也速得（“角”加上“得”的右半部）儿率部救援落难元军，落水的范文虎被张禧救起。张禧立即向范文虎建议：江南军士卒未溺死者尚有半数，而且都年轻力壮，如果将他们组织起来，强行登陆，作背水一战，置之死地而后生，也许能登陆成功。但范文虎贪生怕死（刚刚才被救起来），要立刻班师。
此时，平户岛尚有被救起士卒四千人无船可乘，范文虎命弃之不顾。张禧不忍，将船上的七十五匹战马弃于岛上，载四千士卒回国。另外，被遗弃在日本海岛上的元军士卒尚有三万余人，大部分战死，被俘者中，除少数被留作奴隶外，其余大部惨遭杀害。
第二次元日战争最终也遭遇台风而失败。这次失败的主要原因是：一是中途易帅，无人指挥。在当时通信工具极不发达的条件下，进行这样大规模的渡海登陆作战，没有主帅亲临指挥，岂有不失败之理！二是两路大军各行其是，没有严密的协同作战。三是统率畏惧不前，贪生怕死。四是不熟悉战区的水文气象条件。
忽必烈两次东征日本均以失败告终，但他仍一意孤行，准备第三次征日。结果因为忙于镇压人民起义和大臣的劝谏，未能实现。至元三十一年（1294年）正月，元世祖忽必烈逝世，征日计划也就随之中止了。
蒙古军在欧洲能纵横驰骋，而东征日本的失败，是因为这日本战场是蒙古军队根本无法发挥优势的地方。他们必须下马乘船，靠老天保佑才能平安到达目的地。而抵岸后，在丛林山地面前，他们无法大规模地穿插机动，甚至还不能骑马。更为糟糕的是，潮湿的空气使他们难以适应，成为病夫，或者被瘟疫夺去了生命。加上本就是不义的侵略战争，失败也是再所难免的。但就这样，中华民族的天威还是威慑了日本几代人。
