Hốt Tất Liệt đã rất muốn đưa quân sang Nhật Bản để bắt đảo quốc này phải quỳ xuống trước vó ngựa Mông Cổ, nhưng vì cuộc xâm lược Nam Tống đang trong giai đoạn ác liệt, cho nên nhà Nguyên chưa thể tiến hành một cuộc xâm lược quy mô lớn với Nhật Bản. Đến năm 1273, sau khi thành Tương Dương bị hạ, nhận thấy lúc này đã thích hợp để tiến hành chiến tranh với Nhật Bản, Hốt Tất Liệt cử một hạm đội lớn gồm khoảng 600-700 tàu chiến cùng 23 ngàn quân ra khơi tại cảng Tuyền Châu. Hạm đội xâm lược dự kiến ​​khởi hành vào tháng 7 âm lịch năm 1274 nhưng bị trì hoãn trong ba tháng. Hốt Tất Liệt đã lên kế hoạch cho hạm đội tấn công đảo Tsushima và đảo Iki trước khi đổ bộ lên Vịnh Hakata. Kế hoạch phòng thủ của người Nhật chỉ đơn giản là dùng lực lượng gokenin chiến đấu với quân Nguyên vào bất cứ thời điểm nào. Trên thực tế, không có hồ sơ đáng tin cậy nào về quy mô của lực lượng Nhật Bản lúc bấy giờ nhưng các ước tính cho thấy tổng quân số của họ vào khoảng 4.000 đến 6.000. Lực lượng nhà Nguyên tiến hành chiến dịch xâm lược Nhật Bản với một đội quân gồm 15.000 binh sĩ người Mông Cổ, người Hán và người Nữ Chân dưới sự chỉ huy của tướng Hốt Đôn cùng khoảng 1.500-8.000 binh sĩ người Cao Ly dưới sự chỉ huy của tướng Kim Bang-gyeong và một hạm đội gồm khoảng 300 con tàu cỡ lớn cùng 400-500 con tàu cỡ nhỏ.[8][9]