Верхние течения Онона и Ингоды были родовыми кочевьями Темучжина, вождя одного из монгольских племен. Его военный талант и разобщенность противников из других родов позволили ему за 21 год (1183–1204 гг.) разгромить главных соперников в борьбе за верховную власть. На курултае (съезде) монгольской аристократии в 1206 г. 50-летний Темучжин был провозглашен великим ханом с титулом «Чингисхан».
В том же году он начал серию победоносных завоевательных походов, продолженных его сыновьями и другими Чингисидами после его смерти (1227 г.) до конца XIII в. Ударную силу монгольского войска составляла исключительно маневренная многочисленная и хорошо вооруженная конница.
В 1207–1211 гг. Чжочи, старший сын Чингисхана, овладел землями «лесных народов»: междуречьем Ангары и верхней Лены, где обитали буряты, страной Баргучжинской — долинами рр. Хилок и Баргузин. Монголы вышли на Витимское плоскогорье и захватили междуречье Шилки и Эргунэкун (Аргуни). Конница Чжочи прошла по долине Аргуни и ее притока Хайлар и завоевала земли в излучине Амура, образованной северной половиной хр. Большой Хинган между 120 и 126° в. д. западнее Байкала. «Чжочи принял под власть монгольскую» территорию в верховьях Енисея и Оби.
Полководцы Чингисхана в 1219–1221 гг. захватили бескрайние просторы Кулундинской, Барабинской и Ишимской степей с многочисленными озерами (крупнейшее Чаны) и появились на окраинах Васюганья, равнинной таежно-болотной области на юге Западно-Сибирской равнины. Они ознакомились со средним и нижним течениями Иртыша и его притока Ишима, а далее к западу, форсировав Тобол, добрались до Среднего Урала.
Не ранее 1240 г. анонимный монгольский автор создал историческую хронику «Сокровенное сказание». Кроме биографии Чингисхана и сведений о правлении его младшего сына Угедея, она содержит первую географическую характеристику «горы Буркан-Калдун», с которой стекают девять рек, в том числе Керулен, Онон (бассейн Амура) и несколько притоков Селенги. Очевидно, речь идет о нагорье Хэнтэй, крупном гидрографическом узле Центральной Азии (длина 250 км, вершина 2800 м).
Другим источником, позволяющим судить о географических знаниях монголов, служит «Сборник летописей» Ф. Рашидаддина, иранского ученого и государственного деятеля конца XIII— начала XIV в. По Рашидаддину, они имели некоторое представление о всем плосковершинном нагорье Хангай (около 700 км), с которого берут начало многие притоки Селенги, в том числе Орхон на юго-востоке и Адар (Идэр) на северо-западе.
Монголы первые ознакомились с большей частью р. Кэм (Енисея); они знали, что в верхнем течении он принимает восемь рек, а затем впадает «в реку Анкара-мурэн»: даже в наше время Енисей считался притоком Ангары; они установили, что «эта река [Ангара- Енисей] течет в… область, по соседству с которой находится [Карское] море. Повсюду [в том крае встречается] серебро». Вскоре после 1232 г. туда на корабле под командой трех эмиров был направлен отряд, насчитывающий 1 тыс. человек. «Они доставили к берегу [реки] много серебра, но погрузить его на корабль не смогли… больше 300 человек не вернулись обратно, оставшиеся погибли от гнилости воздуха и от сырых испарений. Все три эмира [впрочем] возвратились благополучно и жили долго [после похода]» (Ф. Рашидаддин).
Трудно, конечно, определить с уверенностью, как далеко на север забралась эта первая экспедиция по Енисею, но скорее всего они спустились но реке за 68° с. ш., т. е. проследили более 1500 км ее среднего и нижнего течения, и достигли района Норильских гор, западной части плато Путорана, богатых различными металлами. Иными словами, они положили начало открытию Среднесибирского плоскогорья.