把元朝的一封国书带达罗马教廷。1271年，他们又谒见新上任的教皇格利高里十世。最终携带教皇写给忽必烈汗的信函重访中国。这一次，他们还带上了年轻的马可·波罗同行。1275年，他们到达上都。从这时候起，直到1291年春与远嫁伊利汗的阔阔真公主和伊利汗的奉迎使一起从泉州坐船西行，马可·波罗一行在中国留居长达17年之久。
根据马可·波罗在《世界记》里的自述，在中国的17年中，他先留在大汗的朝廷里学习有关礼俗、语言文字等，其后奉忽必烈之命出使哈剌章（指前大理国所在地，当时，也用作对云南的泛称），“离开汗八里（蒙语“大汗之城”，指大都），西行整整四个月”。这趟西南之行的时间，据专家推算，大约是在至元十七年（1280）或稍后。以后他又奉使各地，包括在扬州任职三年（不一定是做那里的行政长官），多次到杭州城办事；往返行程，大多是经由从大都南行到扬州，再到杭州，南至福州、泉州一线的元朝驿站主干线。大体是在至元二十四至二十六年（1287～1289）左右，马可·波罗可能曾远行印度，行迹所至主要应是马八儿地区（即印度半岛南端的东岸地区）。1290年春夏之际，他因为熟悉航海西行的情况，被选定陪同伊利汗国的使臣护送阔阔真公主远嫁西域，然后归国。
正像几乎所有的回忆录一样，马可·波罗对自己中国之行的回忆，在具体年代、事实（尤其是数目字）、地理状况等方面有不少不准确的和前后不相一致的地方，很多的地名、人名更因游记文本被辗转传抄变得难以释读。但是其中有很多
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