至元二十三年（1286），臺灣欽差大臣程巨夫在元世祖將趙孟頫引薦給忽必烈。忽必烈很欣賞他的才華和外表，兩年後，他成為了薊縣的直學士。致遠二十九年（1292）任濟南路總經理。貞元年（1295），回京學《世祖實錄》。鑒於元廷內部矛盾重重，趙孟頫苦苦哀求。壹個疲憊的官員，翰林學士兼榮祿大夫，聞名天下。知止二年（1322）去世，享年六十九歲，贈江浙中書省平章政事、魏國公、史，名“趙。著有《宋學齋文集》等。
趙孟頫博覽群書，擅長詩文，經濟知識淵博，工書法，精繪畫，擅長金石，性情流暢，懂得鑒賞。特別是書畫成就最高，開創了元代畫風的新局面，被稱為“元人之冠”。他還擅長篆書、隸書、真跡、書法和草書，尤其擅長楷書和書法。其書風飄逸靈秀，結構工整，筆法嫻熟，與歐陽詢、顏真卿、柳公權並稱“楷書四大家”。