忽必烈即位以后，就不断派遣使者通好南海诸国，逐步同各国建立了友好往来关系。
在通好南海诸国时，忽必烈曾经派遣孟琪出使爪哇(爪哇国，古称阇婆或诃陵，元时改称爪哇),想让其臣服纳贡，但爪哇不愿意向元朝称臣，将孟琪刺面以后遣送归朝。
忽必烈见之大怒，他如何受得了这般侮辱，遂下决心用兵爪哇。
至元二十九年(1292),忽必烈命史弼、亦黑迷失、高兴等率领福建、江西、湖广三省兵二万，战船千艘，运载足支一年的口粮，大举征伐爪哇。
征伐爪哇大军带有“虎符十、金符四十、银符百、金衣段百端”,用以奖赏作战有功人员。
亦黑迷失等人披挂整齐，向忽必烈辞行，忽必烈对他们说：“卿等至爪哇，明告其国军民，朝廷初与爪哇通使往来交好，后刺诏使孟右丞之面，以此进讨。”
元军于十二月从泉州出发，远涉重洋，经万里石塘(东沙、中沙、西沙、南沙群岛)等地，至元三十年(1293)二月至爪哇杜并足，然后兵分两路以进，由史弼、孙参政率领都元帅那海、万户宁居仁等水军，从水路进军；由高兴、亦黑迷失率领都元帅郑镇国、万户脱欢等马步军，从陆路进军。两路大军约于入节涧相会。
这时，爪哇国王哈只葛达那加剌被邻国葛郎国王哈只葛当所杀，其婿土罕必阇耶为了复仇，率兵进攻葛郎国，不利。
罕必阇耶正在气恼之际，听说元军到来，便派遣使者出使元军，表示愿意归降，并奉献当地山川、户口及葛郎国地理等图籍，请求元军帮助攻打葛郎国。
元军兵不血刃，就使爪哇国投降了，于是元军马上答应了土罕必阇耶的请求，帮助爪哇兵打败了葛郎兵，一直追至葛郎国境，包围了葛郎的答哈城。葛郎国虽经力战，但仍然打不过元朝和爪哇的联军，万般无奈，只好出降。
葛郎国投降以后，土罕必阇耶借口回国准备贡品，趁机脱离元军，他带自己军队先行回国。其实，土罕必阇耶并不是真心投降元朝，只是迫于两面作战的不利形势，才假装投降元军，然后借助元军之力打败自己的仇敌。而当自己的仇敌被打败以后，土罕必阇耶又来对付元军。
他在归国途中号召士兵反元，设下埋伏乘元军不备，袭击元军归路。元军遭此突然袭击，还没有弄清楚是怎么回事，就被爪哇军队打败了。元军死伤惨重，难以再战，遂仓皇撤退，海行六十八日，回到泉州。
忽必烈听说征伐爪哇的军队失败而归，大失所望。处罚了史弼、亦黑迷失等人。曾想再次出兵征伐爪哇，但因年老体衰，终于没有出兵。
元朝时期，南海地区分布许多国家，其中，主要有印度的马八儿、俱兰、须门那(孟买以北索帕拉)、僧急里(科达吉罗)、来来(古查提特),肯尼亚的马兰丹、那旺，苏门达腊的南无力(亚齐)、苏木都剌，马来西亚的丁呵儿(丁加奴)、急兰亦種(吉兰丹)等。
其中，马八儿和俱兰影响最大。
两国分处在印度次大陆南部的东西两侧，马八儿在印度东海岸，临近孟加拉湾；俱兰在印度西海岸，面临阿拉伯海。
《元史·马八儿等国传》记载：“海外诸蕃国，惟马八儿与俱兰足以纲领诸国，而俱兰又为马八儿后障，自泉州至其国约十万里。其国至阿不合大王(指伊利汗国)城，水陆得便风，约十五日可到，比余国最大。”
忽必烈即位以后，在遣使通好各国的同时，积极进行南海诸国的招抚工作。
至元十五年(1278)八月，南宋基本灭亡，在此忽必烈形势下，开始实施招抚南海诸国的宏伟计划。
忽必烈以唆都行省事于泉州，负责“招谕南夷诸国”,特意诏告唆都和蒲寿庚等人说：“诸蕃国列居东南岛屿者，皆有慕义之心，可因蕃舶诸人宣布朕意。诚能来朝，朕将宠礼之。其往来互市，各从所欲。”唆都等人奉玺书十通，招谕南海诸国。占城、马八儿等国俱奉表入贡，只有俱兰等国没有上表纳贡之举。
至元十六年(1279)十二月，为了招抚俱兰等国，忽必烈又派遣广东招讨司达鲁花赤杨庭璧出使俱兰。杨庭璧受任之后，乘船出海，于次年三月到达俱兰。俱兰国王必纳的见忽必烈遣使来招，喜忧参半，思虑再三，乃令其弟用回回字书写了回书，表示来年遣使入贡。
忽必烈见到俱兰回书，非常高兴，又任命哈撒儿海牙为俱兰国宣慰使，令其与杨庭璧再次出使俱兰。
至元十八年(1281),哈撒儿海牙和杨庭璧等人自泉州入海，中途遇风乏粮，于是改从马八儿借路而行。马八儿国宰相见元使来临，因说道：“官人来此甚善，本国船到泉州时，官司亦尝慰劳，无以为报。今以何事至此?”杨庭璧等说明原因，表示希望通过马八儿，经陆路前往俱兰。马八儿宰相听说元使准备借路，乃托以不通为词。杨庭璧等人迷惑不解。后来才知道，当时马八儿与俱兰关系紧张，正在备战，因此不予借路。杨庭璧等人无奈，只好原路折回。
杨庭璧等人回国后向忽必烈汇报了情况，忽必烈又派杨庭璧率领使团第三次出使俱兰。因准备充分，故此次出使比较顺利，一行人于至元十九年(1282)二月到达俱兰，受到俱兰国王的优礼相待，表示愿意与元朝结好，正式向元朝称臣纳贡。
适逢也里可温兀咱儿撒里马及木速蛮主马合麻等也在俱兰，听说元使来到，“皆相率来告愿纳岁币，遣使入觐”。苏木达国也遣使通过俱兰向忽必烈臣服。其余小国听说俱兰向元朝纳款称藩，也表示愿意向元朝称臣，加强经济文化往来。于是，须门那、僧急里、南无力、马兰丹、那旺、丁呵儿、来来、急兰亦種、苏木都剌等国都遣使入贡。此后，元朝同南海诸国的交往更加频繁了。