至元二十三年(1286)，趙孟頫經臺灣欽差大臣程聚福推薦，面見元世祖忽必烈。忽必烈很欣賞他的才華，對他非常尊敬。歷任薊縣學士、濟南道總經理、江浙儒士、翰林學士。累官翰林學士程誌，博士榮祿。到了晚年，他逐漸隱退，然後向病魔求援。死於知止二年(1322)，六十九歲時被謚號為“文敏”，江蘇中書省平章政務官。著有《宋學齋文集》等。
趙孟頫博覽群書，擅長詩文，通曉經濟，工書法，精繪畫，善金石學，音律流暢，懂鑒賞。特別是書法和繪畫在元代取得了最高的成就，開創了新的畫風，被稱為“元人之冠”。善篆、隸書、真跡、書法、草書，尤以楷書、書法見長。其書風旖旎飄逸，結構工整，筆法嫻熟，開創了趙體書，與歐陽詢、顏真卿、劉公權並稱“楷書四大家”。