1271年马可．波罗与父亲尼古拉(Nicolo)和叔父马赛(Maffeo)同行，沿丝绸之路，前往忽必烈官廷。1275年(元世祖至元十二年)夏季，波罗一家三人到达位於内蒙古东部的元上都开平府(Chemeinfu，为元帝夏季驻地)，即今内蒙古自治区多伦。在多伦，他们一面欣赏草原上的美景，一面等待中国皇帝召见的消息。不久，消息来了，忽必烈(Cublai)大汗将在大都接见波罗一家。忽必烈盛情款待他们，把他们视为罗马教廷派来的使者，他尤其喜欢少年英俊的马可。因为在中国停留的一两年内，马可已学会了蒙古语，可以与忽必烈大汗直接交谈，而在交谈中又显露出机敏。波罗一家三人被邀请留居中国，马可．波罗最得器重，被委以要职。忽必烈首先让马可熟悉北京及朝廷的情况，然后要他以钦差身份去巡视全国，回来汇报。这样，马可获得了在中国游历的机会。
他的游历主要分四个时段，分别是：
一、奉使云南(1280-1281年)
奉使云南的路线：大都→太原→河中→成都→建昌→大理(云南)→缅甸(请详阅附图：「马可波罗奉使旅行路线」)
公元1280至1281年间，马可．波罗第一次巡视中国南方，目的是奉使云南。他从大都出发，经过了山西、陕西、四川、川藏少数民族聚居处，到达了云南，并到过缅甸北部。以下撮录并转译了他对中国山河景色的记述：「若在秦晋交界处渡过黄河，可看到龙门天险；进入关中，有积淀古文化；在蒙古安西王官，有壮丽无比的建筑；在长安，人们可以领略古都风采；若攀越秦岭至汉中，可体会山路的险峻与中国交通设施的精巧；要去到四川，要经「难於上青天」的蜀道；在四川首府成都，可见密集的人口，繁忙的商业；由成都经过建昌藏族人居地，便到云南；在云南，处处可见崇山峻岭和奇丽风光。」他将沿途见闻记下来，把中国描绘成一片康乐、繁荣的国土，他这样形容道：「一路上有的是为旅客而设的上好旅馆」、「幽美的葡萄园，田野和花园」。马可还从云南到了缅甸，看到缅甸王组织起数百头大象的军队向蒙古人进攻，可是被蒙古骑兵用密集的弓箭所击败。为此，他认为中国有强大的军事力量。以上的记述，俱表达了中国西部绮丽的景色。
二、扬州任职(1282-1287年)
奉使扬州的路线：大都→涿州→徐州→淮安→宝应→高邮→扬州→镇江→苏州→杭州→福州→泉州(请参阅附图：「马可波罗奉使旅行路线」)
第一次巡视南方的汇报使忽必烈十分满意，以致他返回大都后两年，又被派去巡视中国的东南方。他发现这一次旅行的交通条件极好，因为从北京到杭州这2000多公里，由一条人工大运河所联系。他顺运河乘船南下，运河两岸整齐、茂盛的农田令他心旷神怡。登了岸后，由淮安至泉州的一段路程，马可．波罗看到的是南宋时期有了重要发展的中国江南。城市建设的规模，街道的整齐，商品的丰富，人口的密集，交通的便利，对於他来说均是前所未闻的。马可．波罗这一次出游南方，所经城市不下数十个，然而，他对杭州的描述最是细致入微，包括了人民衣、食、住、行四方面。马可这样形容道：「杭州的人民面目清秀、仪表漂亮，并且由於杭州出产大量的丝绸，所以当地居民大都混身绫罗，遍体锦锈。当地各种猎物非常丰富，如大赤鹿和野兔；而城中屠宰场数目极高、每天宰杀的家畜也极多，以供应富人、大官们下饭之用；一年四季，场上市都有种类繁多的蔬菜和水果。杭州人民的住宅，建筑华丽，雕梁画栋；他们对於装饰艺术及富有想像力的解筑物有极大的爱好，所以，人民在这方面耗费的钱财，是极其可观的。在湖上有许多游艇和画舫，每一只画舫，都是油彩斑斓、五光十色的，而船身的两侧均有窗户，可以随意开关，便於游人坐在船内、倚窗眺望，饱览沿途的湖光山色。」以上四方面的描述，都反映出中国的富蔗、繁华。
或许是他对忽必烈汇报的情况表现出他对中国江南地区的兴趣，忽必烈派他做了三年扬州总督，管理围绕扬州的二十四个县。这就是说，让他管理中国古代最大的商业城市。马可．波罗把扬州形容为：「它是如此巨大、兴旺，周围有二十四个城市都依附於它。而这些城市一个个也都是非常富庶发达的。」
三、奉使印度(1287-1289年)
随后，他还去了越南、爪哇(Java)、苏门答腊等地，还可能到过斯里兰卡(SriLanka)和印度。但这些旅程在马可的记录中未有详细提及。
四、回国，由大都至泉州出海(1290-1291年)
在中国任职17年后，波罗一家开始想念久别的故乡，恰好伊利汗国的阿鲁浑大汗(Argon)的蒙古籍妻子卜鲁罕(Bolgana)死了，依照蒙古族的惯例，阿鲁浑王必须再娶一个蒙古族姑娘做王后。阿鲁浑大汗派人到大都来选中了17岁的阔阔真(Cocacin)公主，不过，为了避免丝绸之路那艰苦的旅途生活，伊利汗国使臣要求从海路返波斯(Persia，今伊朗)。护送阔阔真公主的蒙古王爷要求马可波罗一家人同行，因为他们有丰富的航海经验,而忽必烈亦准许他们完成使命后回家。1292年夏天，他们从中国东南部的福建泉州港出发。当时护送团有六百余人，分乘十四艘四桅帆船，定什三个月后抵达爪哇(Java)，再绕马六甲海峡在苏门答腊(附图中译作苏木都剌)和印度停留，两年后抵达波斯之忽里模子港(Hormuz)。不料那时阿鲁浑大汗已逝世，阔阔真公主便嫁给阿鲁浑的儿子合赞(Kasan)。波罗一家完成了使命，他们便由波斯的商业城镇帖必力思(Tabriz)走到特烈比宗德，然后乘船去了君士坦丁堡(Constantinople，今伊斯坦布尔)，在公元1295年左右回到威尼斯(Venice)。(详细路线请参阅附图：「马可．波罗旅行中国路线略图」)