1911年，武昌爆發武裝起義，引發了多米諾骨牌效應。中國各省紛紛響應，宣布獨立，擺脫清政府的統治。外蒙古同大清國其它各省一樣，在王公貴族的帶領下宣布獨立。從混亂和廢墟上通過暴力革命建立起來的中華民國，不久就進入了混亂的軍閥割據時代。蒙古國的獨立運動就是在這一時期開始的。當武昌起義後宣布獨立的中國各省開始為重新統一、建立“中華民國”而開展各種政治活動的時候，外蒙古脫離了這一進程，開始醞釀“獨立建國”。此時，外蒙古已經變成了沙俄的保護國。民國統計：整個蒙古族共有近240旗，其中外蒙占108旗。

中華民國的政權由孫中山轉到袁世凱的手中後，開始了與沙俄的艱苦談判。沙俄做出讓步，承認外蒙是中國的領土，條件是在外蒙古實行“自治”。也就是說外蒙古在名義上仍屬中華民國，實際上的內政與外交還是掌握在沙俄的手中。 十月革命，沙俄政府被蘇俄推翻。這時的“自治蒙古”也就失去了主子。蘇俄紅軍不斷向西伯利亞挺進，使“自治蒙古”感到危脅日益臨近，坐臥不安。於是他們開始與中國進行取消“自治蒙古”、重新回到中國懷抱的談判。1919年，主掌中國政局的段祺瑞政府派出得力幹將徐樹錚，率兵進入外蒙古，接替了當時正與外蒙古進行和平談判的陳毅將軍（當時和平談判已近成功），立即用鐵腕政策迫使外蒙古放棄自治，外蒙古重新回歸中國。但是，這種毫不留情的鐵腕政策卻使中國失去了外蒙古上層王公的人心，為蒙古後來的分離埋下了禍根。

到了1920年，皖系軍閥段祺瑞下台，外蒙古也進入混亂狀態。被蘇俄紅軍趕到外蒙古的沙俄恩琴白匪聯合外蒙古上層王公，向中國駐軍發難。中國駐軍寡不敵眾，被迫撤離庫倫（今烏蘭巴托），一部分返回內地，一部分轉移到買賣城，準備再戰。俄國的十月革命，也傳染到外蒙古大草原。在蘇俄的支持下，牧民出身的蘇赫巴托和喬巴山組建了蒙古人民黨。1921年，蒙古人民黨的軍隊在蘇俄的大量武器裝備援助下，開始向買賣城的中國軍隊進攻。中國軍隊內外交困，無心戀戰，節節戰敗，被迫撤出買賣城。從此中國軍隊再沒有進入外蒙古。

1921年3月19日，蒙古人民黨領導的“蒙古臨時人民政府”宣布成立。這與在庫倫的蒙古上層王公和恩琴俄國“白匪”形成了對立，並展開戰鬥。由於實力相差懸殊，蒙古人民黨邀請蘇聯紅軍入蒙參戰。1921年5月，蘇聯紅軍進入外蒙古，在買賣城外打敗了恩琴的軍隊，挽救了危在旦昔的蒙古人民軍。隨即於7月占領了庫倫。7月10日，蒙古上層王公與蒙古人民黨共同組建了“蒙古人民革命政府”。在俄國的慫恿下，外蒙古再次宣布“獨立”和建立“蒙古國”。消息傳到中國內地，一時間輿論大嘩，國內各民間團體、民主黨派紛紛發表宣言，反對蒙古王公貴族分裂祖國的倒行逆施，譴責蘇俄對中國外蒙古的武裝占領。北京政府的實權人物曹錕和吳佩孚，以中國政府名義發布措詞嚴厲的聲明，譴責外蒙古企圖分裂中華民國的行徑，不承認外蒙古的“獨立”。東北的張作霖也通電譴責俄國，對外蒙古的“獨立”異常憤慨。他不顧被其他軍閥吞併危險，獨自發兵外蒙，與外蒙和俄軍作戰，試圖以武力解決外蒙糾紛。然而，由於內戰原因，張作霖害怕曹錕、吳佩孚藉機出兵東北，奪回部分失地（這些失地至今還在中國轄區），就不敢再貿然行事。而北京的曹、吳在北邊要對付張作霖，南邊要對付其它各省軍閥，生怕出兵外蒙會喪失自己在北京政府中的實權，因此只有隔岸觀火，除了口頭譴責蒙獨外，無可奈何。

自那時起，蘇聯紅軍就一直留在外蒙古。這期間，那些在蘇俄控制下、被剝奪了權力的蒙古上層王公開始醒悟，後悔分裂中國的行為，紛紛逃到中國要求發兵收回蒙古主權，趕走俄國人。但是蘇聯不斷增加駐蒙軍隊規模，阻撓中國收回外蒙古主權的行動。1921年外蒙的蘇赫巴托在俄國幫助下，成立君主立憲政府，1924年又廢除君主立憲，成立蒙古人民共和國。二三十年代一直到四十年代，中國除了內亂混戰，便是抗日戰爭。長期陷於內亂的中國，一次次地喪失了收回蒙古主權的機會，使蒙古獨立的生米逐步變成熟飯

蘇聯在列寧在世的時曾經說，要把沙皇掠奪的亞洲土地還給亞洲人民，他承諾，當中國革命取得成功後，蒙古將自然成為中國的一部分。但在列寧死後，斯大林完全背棄了列寧的諾言，他殺掉了曾經對列寧的講話有過記載的一位國防部副部長，然後拒不承認列寧說過的話。從此在蘇聯再也聽不到要歸還蒙古的聲音。蘇聯軍隊就這樣還一直賴在外蒙古。1945年2月關於結束二戰的雅爾塔會議上，美、英的重要議題就是爭取蘇聯參加對日作戰，從而減少自己的損失。為達到這個目的，他們不惜出賣中國利益，答應了蘇聯的無理要求，接受外蒙古的現狀，即承認並要求中國政府承認“蒙古人民共和國”。這筆交易實際上是在羅斯福和斯大林之間進行的。蔣介石得不到羅斯福的支持，面對斯大林的重壓，在萬般無奈之中，於1946年1月5日，與蘇聯簽訂了《中蘇友好同盟條約》，在條約中正式承認“蒙古人民共和國”有權公投獨立。這種巨大代價，終於換取蘇聯出兵中國東北，日本宣布無條件投降。

毛澤東領導下的中華人民共和國宣告成立。蔣介石在退到台灣後，對斯大林沒有遵守《中蘇友好同盟條約》的條款感到憤慨，並以蘇聯違約為由，在聯合國狀告蘇聯，這就是所謂的“控蘇案”。當時雖然大陸已經易手，但在聯合國，中華民國仍然擁有中國的合法代表權，並且是安理會的常任理事國。中華民國宣布《中蘇友好同盟條約》失效，從而不承認外蒙古的獨立，聯合國對此予以承認。這就是至今在台灣的“中華民國”版圖上還包括外蒙古的法律依據。

中國共產黨主掌中國政局後，由於當時與蘇聯同屬於社會主義陣營，在蒙古問題上，意識形態束縛了中國領導人的手腳。斯大林強硬的立場，使新中國的領導人在國家統一與社會主義陣營之間左右為難。而新中國百廢待興，又需要蘇聯的大量援助。毛澤東第一次出訪蘇聯，本打算與斯大林討論黑龍江以北、巴爾喀什湖以東的土地和外蒙古問題，但遭到了蘇俄的冷落。最終在與蘇聯簽訂《中蘇友好互助同盟條約》時，承認“蒙古人民共和國”。

1953年，斯大林逝世，赫魯曉夫上台後，毛澤東開始與赫魯曉夫交涉，試圖解決包括蒙古的一些歷史遺留問題。通過談判，蘇聯歸還了旅大軍港，歸還了東北鐵路的管理權。但是當周恩來提出蒙古問題時，遭到了蘇聯的拒絕。中華人民共和國再次失去了收回外蒙古主權的機會。中國的這次行動，很快傳到了蒙古人的耳朵里。他們立即行動，在蘇聯的監督下與中國交換地圖，劃定邊界。隨後，中國和蒙古建立了“正式外交關係”。1986年，鄧小平與蘇聯談判關係正常化時，提出了中蘇關係的“三大障礙”，其中之一就是蘇聯在蒙古國邊界的駐軍。1992年蘇聯紅軍全部撤出蒙古國。

1961年，聯合國在總部開會接受了蒙古入會。當時中華民國作為聯合國安理會常任理事國擁有否決權，可以阻止蒙古入聯合國。10月25日，聯合國安理會以9票贊成，0票反對，1票（美國）棄權的表決結果，通過了蒙古入會案。中華民國未參加投票表決。10月27日，聯合國大會通過第1630號決議案，接納蒙古人民共和國加入聯合國，中華民國未參加表決。