23 Eylül 1215 tarihinde doğdu. Cengiz Han’ın en küçük oğlu Tuluy ile Büyük Hatun Sorgaktani’nin ikinci oğludur. Moğol geleneğine göre büyütülmesi için önce Nayman ve ardından Tangut kabilesinden kadın bakıcılara verildi. Çocukluğunda iyi bir eğitim aldı. 1225’te başarılı geçen ilk avından sonra Moğol âdetince dedesi Cengiz Han tarafından parmaklarına et ve yağ sürüldü. Ağabeyi Mengü Kağan zamanında Şan-si ve Honan eyaletlerinin idaresiyle Sung hânedanı hâkimiyetindeki Çin’in zaptıyla görevlendirildi. 1253’te Nan-çan Devleti’ne son verdi. 1259’da Mengü Kağan’ın vefatı üzerine Sung Devleti ile barış yaparak Moğolistan’a döndü ve en küçük kardeşi Arıkboğa ile (Arık Buka) taht mücadelesine girişti. Taraftarlarınca 1260’ta kağan ilân edildikten sonra Gobi çölü yakınlarında yapılan savaşta kardeşi Arıkboğa’yı mağlûp etti (1261).

Kubilay Kağan tahta yerleştikten sonra Moğol İmparatorluğu’nun idarî yapısını yeniden düzenledi. Başşehri, Orhon vadisindeki Karakorum’dan eski Çin başşehri Yen-kin yakınlarında kurduğu Hanbalık (Çin kaynaklarında Ta-tu, bugünkü Pekin) şehrine taşıdı. İran’ın idaresini Hülâgû’nun oğlu Abaka’ya, Cuci ulusunun idaresini Batu Han’ın torunu Mengü Timur’a, Çağatay ulusunun idaresini de Kara Hülâgû’nun oğlu Mübârek Şah’a verdi. Kubilay Kağan, daha sonra Çağatay hânedanından Barak Han’a yarlık verip ülkeyi kendi nâibi sıfatıyla ve Mübârek Şah’la birlikte yönetmesini istedi. Ancak Barak Han mücadeleye girdiği Mübârek Şah’ı mağlûp edip Hucend’i ele geçirdi (Eylül 1266) (EI² [İng.], I, 1311). Kubilay Kağan taht iddiasıyla ortaya çıkan Ögedey’in torunu Kaydu’yu bozguna uğrattı (1268). Uzun bir mücadelenin ardından 1276’da Sung hânedanına nihayet verip Çin’in yegâne hâkimi durumuna geldi ve Çin tarihinin resmî yirminci sülâlesi olan Yüan hânedanını (1271-1368) kurdu. Doğrudan yahut kendisine tâbi hanlıklar vasıtasıyla doğuda Büyük Okyanus’tan batıda Akdeniz’e ve Doğu Avrupa’ya kadar uzanan geniş bir imparatorlukta hüküm sürdü.

Tarihte Çin’in tamamına hükmeden ilk yabancı hükümdar olan Kubilay Kağan, Moğol İmparatorluğu’nu daha da genişletmek için pek çok sefer düzenledi. 1277-1287 yıllarında Birmanya’ya (Myanmar) yapılan dört sefer başarıyla neticelendi ve Pagan Krallığı yıkıldı. Hint Okyanusu’ndaki bazı adalar hâkimiyet altına alındı. Ancak Kasım 1274’te yaklaşık 900 gemi ve 15.000 askerle başlatılan Japonya’yı istilâ teşebbüsü 1285’te başarısızlıkla sonuçlandı. Çinhindi’ne karşı 1280 ve Cava’ya karşı 1292 yılında gerçekleşen askerî harekâtlarda da ciddi bir başarı elde edilemedi.

Kubilay Kağan saltanatı boyunca ilim, kültür, sanat ve edebiyatı himaye etti. Hanbalık’ta iki rasathâne inşa ettirdi. Tibetli lama Passe-pa’nın icat ettiği dört köşe bir yazıyı Moğolca’ya uygulattı (DİA, XI, 47). Her ne kadar kendisi Budizm’i kabul ederek bu dini yaymaya çalıştıysa da diğer dinlere karşı müsamahalı davrandı, ancak İslâmiyet’e şiddetle karşı çıktı. İdarî, malî ve ziraî alanlarda pek çok yeni düzenlemede bulundu. İdarî teşkilâtı yeniden tanzim ederek ülkeyi on iki eyalete ayırdı. Ülkede umumi bir nüfus sayımı yaptırdı. Yolların güvenliğini sağlayıp posta teşkilâtını yeniden düzenledi. Çiftçilere tohum ve tarım aletleri dağıtmak, tahıl ambarları inşa etmek ve zaman zaman vergi borçlarını affetmek suretiyle ziraî faaliyetleri teşvik etti. Bu sayede Moğol istilâsının Çin’de yol açtığı tahribatın olumsuz izlerini kısmen de olsa silmeyi başardı.

18 Şubat 1294 tarihinde ölen Kubilay Kağan’ın yaptığı evliliklerden kırk yedi oğlu ve çok sayıda kızı dünyaya gelmişti. Reşîdüddin Fazlullāh-ı Hemedânî, oğullarından muteber olan on ikisinin adını zikreder (Câmiʿu’t-tevârîḫ, II, 865-868). Ölümünden sonra tahta torunu Temür Olcaytu geçti. Kubilay Kağan çağdaş kaynaklarda cesur bir savaşçı, usta bir kumandan ve bilge bir hükümdar olarak zikredilir. Kışları umumiyetle Hanbalık, yazları ise Kay-ping-fu’da geçirir, mart başlarından mayıs ortalarına kadar avlanır, eylül ayındaki doğum gününü de büyük bir törenle kutlardı. Kudret ve ihtişamı onu bizzat gören Venedikli seyyah Marco Polo tarafından “insan, toprak ve hazine bakımından dünyanın en güçlüsü” ve “Âdem’den bugüne kadar hiç görülmedik ölçüde güçlü” şeklinde tasvir edilmiştir (Dünyanın Hikâye Edilişi, I, 201). Kubilay Kağan, Moğol İmparatorluğu’nun son büyük hükümdarıdır. Onun ölümünün ardından İlhanlı ve Altın Orda hükümdarlarının büyük hana olan tâbiiyet bağları yavaş yavaş kopmuştur. Moğol İmparatorluğu’nu Çin’den yönetme teşebbüsü, Yüan hânedanının son hükümdarı Togan Temür’ün Çin’i terketmek zorunda kalmasıyla 1368 yılında son bulmuştur.