安南是越南的古称，在现在越南的北部，自秦朝开始就属于中国领土，唐朝在那里设立了安南都护府，所以被称为安南。在五代十国混乱的时候，安南开始独立，但长期以来仍然属于中国的藩属国。
忽必烈称帝时，安南国王遣使祝贺，称臣纳贡，忽必烈十分满意。后来，忽必烈为了控制安南，设立了安南宣慰司，不断插手安南事务，双方产生了矛盾。安南国王没有经过元朝批准，自己立了继承人，引起忽必烈极大不满。
于是，忽必烈以安南“不请命而自立”为由，予以谴责，并擅自宣布，由安南宗室陈遗爱为安南国王，废掉原来的国王。安南当然不服，杀了陈遗爱，与元朝的矛盾进一步激化。
公元1284年，忽必烈决定武力征服安南，命右丞相唆都、第九子脱欢为主将，率兵南下。唆都是元朝名将，久经沙场，可是，他带领的南征军，仍然以南宋投降的部队为主体，蒙古兵不是很多。
安南早有防备，凭借有利地形，顽强抗击元军。安南军队采取灵活战术，集中兵力专打汉人的军队。汉人军队本来战斗力就差，又对元朝灭宋心怀不满，没有斗志，因而一触即溃。皇子脱欢又中了敌人的美人计，屡吃败仗。元军作战失利，唆都引兵撤退，不料中了埋伏，死于混战之中。元军主将被杀，军心涣散，只得无功而返。
忽必烈很不甘心，三年之后，又调集江浙、湖广、江西三省的军队，号称五十万人，由蒙将奥鲁赤和汉将张文虎率领，第二次大举攻打安南。这一次，汉人军队仍然占多数。
元军人多势众，声势浩大，可大多数是南宋投降元朝的部队，军心不稳，战斗力不强。安南人知道了这一情况，心生一计，令士兵们全都穿上宋朝的服装，与元军作战。元军中的蒙古兵见了，皆大惑不解，认为是南宋势力又起；而汉人士兵见了，同病相怜，皆无心作战，都一哄而散了。
安南境内山地众多，林木茂盛，安南军队凭坚据守，元军进展不大。进入夏季以后，天气炎热，酷暑难忍，蚊虫肆虐，瘟疫流行，大批元军死亡，士气低落，难以再战。安南军队趁机发动反攻，元军伤亡惨重。无奈之下，元军只好撤兵北返，再次以失败而告终。
忽必烈两次征伐安南失败，十分气恼，经过一番准备之后，第三次派兵攻打安南。不料，元军出兵不久，忽必烈就死了，只得撤兵而回。就这样，元朝始终没有征服弱小的安南。
许多人怀有疑问，蒙古铁骑天下无敌，为什么对付不了一个小小的安南？其实，原因很简单，攻打安南的元军，不是昔日横扫欧州的蒙古铁骑，而大多数是士气不高的汉人军队。另外，再加上地形不利、水土不服、疾病流行等原因，所以，元军始终不能取胜。
忽必烈频频对海外用兵，除了能够满足他的称霸野心之外，并没有多大的战略意义。因此，学术界有一种观点，认为忽必烈多次对外用兵，实际上是在借刀杀人，借外敌消灭南宋的投降力量。
在忽必烈灭宋战争中，有不少南宋军队投降。忽必烈对他们并不放心，可又不能全部杀掉，于是采取了借刀杀人之计，把他们驱赶到海外战场上，依靠外部力量把他们消灭。究竟是不是这种情况，只有忽必烈自己心里才最清楚。
忽必烈如果真有这样的意图，那他就大错特错了，因为这必然会激起汉族民众的强烈不满和反抗，致使江南反抗迭起。