此时高丽高宗已经去世，高丽国内政局出现异动，大臣金俊见世子王倎身处国外，便拥戴世子之子王愖权监国事。噩耗传到蒙古后，赵良弼便对忽必烈说：“高丽世子的父亲刚刚去世，应当立其为高丽国王，然后遣送回国，那么王倎必定会感恩戴德，忠心跟随大汗，这样蒙古就可不费一兵一卒便让高丽臣服。”忽必烈欣然采纳了赵良弼的建议，对王倎予以厚待，并派遣达鲁花赤束里大护送世子归国即位，史称高丽元宗。

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　　1260年三月，忽必烈在开平登上大汗之位，即位之初，他就正式颁发诏书，大赦高丽，并提出与高丽确立和平藩属关系的方针。至此，高丽与蒙古的战争的状态正式结束了。随后忽必烈又答应了元宗提出的一系列要求，包括撤回蒙古军队，放还被俘和逃亡的高丽人，禁止蒙古人的劫掠行为等等。
　　元宗则于同年六月派遣其子永安公王僖和大臣韩即入蒙古庆贺忽必烈即位，受到蒙古的热情款待。1261年，元宗又派世子王愖前往蒙古庆贺忽必烈消灭阿里不哥。两国新君即位之初，关系非常融洽。
　　然而忽必烈之所以优待高丽，主要原因是忽必烈登基之初，自身地位还没有巩固，对高丽主要采取的是怀柔政策，可是一旦他的汗位完全稳固之后，便同前代的蒙古统治者一样，要求高丽履行各种义务：包括设置驿站，将高丽人纳入编户，转运粮饷，帮助补充军备物资，出兵协助蒙古人作战等等，高宗不得不一一说明，希望忽必烈能让高丽休养生息，恢复经济，延迟履行这些义务。
　　忽必烈虽然同意，但不久又将高丽强行拉入招抚日本的计划当中，此后忽必烈征讨日本，高丽首当其冲，不仅要出兵，还负责提供和转运军队粮草，建造海船，让高丽百姓不堪重负。自蒙古入侵的半个世纪以来，高丽是屡遭兵燹，人口锐减，田地荒芜，经济凋敝，而忽必烈在此时又增加各种负担，激发了高丽国内的反蒙情绪的上升，朝廷上下对亲蒙古的元宗也颇为不满。1269年，权臣林衍乘机废掉元宗，拥立安庆公王淐。

　　忽必烈闻讯后，立即遣使前往高丽进行责问。在蒙古的强大压力下，林衍只得屈服，让元宗复位。然而元宗复位之后，忽必烈则利用这个机会，加强对高丽的控制，宣布西京一带属于元朝，更名为东宁府。蒙古与高丽以慈悲岭为界，基本上控制了朝鲜半岛北部。
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　　可是一波未平，一波又起。1270年，高丽又爆发了三别抄之乱，直到1273年四月，三别抄才被蒙古和高丽的联军镇压下去。林衍事件和三别抄之乱，严重动摇了高丽王氏的统治根基，也进一步推动了高丽王朝投靠蒙古。高丽元宗决定与蒙古联姻，提出蒙古公主下嫁高丽王室。虽然蒙古与高丽两国的战争状态已经宣告结束，但仍然承受着来自蒙古方面的种种压力与负担，战争很可能再度爆发。除此之外，高丽王朝长期由武将把持，掌控大权，飞扬跋扈，欺凌王室，王室的地位也得不到巩固。为了获得忽必烈的支持，元宗主动提出求婚联姻，希望能将公主下嫁给世子王愖。与蒙古联姻，一来可以避免被蒙古彻底吞并，二来可以借助蒙古的势力压制朝中的权臣，这对高丽国王来说是一举两得的事情。那么忽必烈是什么反应呢？忽必烈经过一番考量，答应了高丽的请求，将自己的小女儿忽都鲁揭里迷失封为齐国公主下嫁给世子王愖。

　　1274年五月，年仅16岁的齐国公主与39岁的世子王愖完婚。这是桩政治色彩极为浓厚的婚姻，确立了高丽附属国的地位，也加强了蒙古对高丽的控制。
　　通过这种政治联姻的关系，高丽王室得以维持对朝鲜半岛中南部的统治与半独立的状态，蒙古则对高丽进行监控，保证高丽的驯服。当然这种政治婚姻也给高丽带来了不少好处，高丽小朝廷利用国王“贵为帝婿”的特殊身份，在许多方面进行外交努力，还是在恢复本国主权，提高本国地位方面取得了一些成就。
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　　在元宗时期，留守和出使高丽的元朝官员往往对高丽君臣粗暴无礼，颐指气使，而联姻关系确立以后，这些人就不得不有所收敛。比如当时元宗宴请元朝使臣黑的，请其坐上座，黑的连忙辞让说：“如今皇上的女儿已经许配给了贵国太子了，您就是皇帝驸马大王的父亲，我们是皇上的臣子，怎么敢违背礼制呢？大王向西坐，我们就向北坐；大王向南坐，我们就向东坐。”经过一番礼让，元宗与黑的东西相对而坐。

　　1278年，忠烈王王愖与齐国公主在婚后第一次入朝觐见忽必烈，受到热情的接待，二人尚未抵达京师，忽必烈就派遣皇子、公主、王妃等人前来郊迎。到达后忽必烈数次接见，交谈甚久，教导忠烈王以帝王御臣之道和子女应尽孝道，俨然家长口吻。
　　忠烈王时代的对蒙元的外交收获还包括领土方面。在1269年的林衍废立事件当中，蒙古乘乱占有了高丽西北部的西京地区，更名为东宁府，此后高丽多次交涉，希望归还这块土地，都未生效。这一要求在1289年底，忠烈王与齐国公主入元朝觐见时得到满足，次年忽必烈正式下诏：“罢东宁府，复归我西北诸城”，西京地区重新回到了高丽的手中。
　　不过凡事都有两面性，这种政治婚姻，让高丽在政治上获得了不少利益，但高丽国王的个人感情则要损失多多，正所谓有得必有失。齐国公主虽然比忠烈王王愖小20多岁，却是出了名的悍妻，自从嫁入高丽，就一直骄横跋扈，连忠烈王都没有办法，只要她不高兴，就对忠烈王破口大骂乃至棍棒相加，由于公主有蒙元撑腰，忠烈王不得不将委屈往肚子里咽，不敢回应一句，唯有躲到角落暗自流泪，最激烈的反抗无非就是坐在殿外表示抗议而已。

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　　蒙元与高丽并非是平等的，元朝始终是居于强势的支配地位，这也反映在两国的婚姻中。无论高丽国王是否已经娶有嫔妃，元朝公主一旦下嫁，都立即册封为正宫，所生子嗣亦可凭借嫡子地位越过长幼次序优先立为世子。如忠烈王娶齐国公主之前，已经纳贞信府主为妃，生了长子江阳公王滋。但齐国公主到后，贞信府主只得移居别宫，不再与忠烈王在一起，江阳公由于不是齐国公主所生，失去了继承王位的资格。

　　高丽不仅在政治上接受蒙元的严格控制，在文化上也都成了蒙古的附庸，忠烈王之后的高丽国王绝大部分有蒙古血统，所以都有蒙古名字，比如忠宣王的蒙古名是益知礼普花，忠惠王的蒙古名叫普塔失里年，忠穆王的蒙古名叫八思麻朵儿只。蒙古文化习俗对中高丽王族及其统治阶层产生了极大的影响。