高氏家族虽然还位于段氏子弟，但依然掌握大理朝证，一直到大理国灭亡为止。段正淳之子段誉（段正严）在位时期，大理国达到极盛，其疆域东到贵州西部，西达缅甸一带，南抵越南北部，北至四川西昌地区。
段智兴（大理宣宗）执证时期，在国内大兴土木，营建佛寺，导致国家处于衰落。后来即位的大理神宗皇帝段智祥励精图治，扭转了国力的衰微，只是当时蒙古已在漠北草原崛起，大理国的中兴也只是回光返照罢了。
大蒙古汗国崛起以后，先后攻灭西辽、西夏、金国，并从公元1235年（蒙古因为“端平入洛”事件开始大举南侵）不断入侵大理的邻国南宋王朝。由于南宋王朝据有长江天堑，又展开了充足的防御，因此蒙古军队一时难以得利。后来，窝阔台汗改变了主意，他打算开始从西部进军，先灭大理。蒙古逼降吐蕃以后，终于在1244年借道攻击大理。在蒙古的攻击下，风雨飘摇的大理国几乎灭亡。当时窝阔台汗突然去世，蒙古军队也见好就收，撤退回了北方。
1253年，忽必烈再次率蒙古铁骑从四川南下，全力攻击大理。蒙古军队分三路从金沙江长驱直入，先后击溃了大理的各地守军。1254年，忽必烈在昆明俘虏了大理国的末代皇帝段兴智，大理就此灭亡。元朝时期，忽必烈在大理国的故土上设置了云南行省。
