早在马可11岁的时候，他的父亲尼柯罗·波罗和叔父马菲奥·波罗就不远万里来到元朝上都（今内蒙古正蓝旗东）。忽必烈热情接见了他们。为炫耀国威，忽必烈决定派使臣出使罗马教廷，任命波罗兄弟担任副使随同前往。不幸的是元朝使臣在途中病倒，只有两位副使回到罗马。更为不幸的是老教皇已逝，新教皇未立，两位副使的政治使命没法完成，他们只有珍藏起元朝的国书，回家乡继续经商。
机会终于来了，新教皇上台了，马可也长大了。至元八年（1271），17岁的马可由父亲和叔父带着去觐见罗马新教皇，呈上了忽必烈的国书，要求回元朝复命。对礼仪十分看重的教皇欣然答应了他们的要求，命他们回访遥远的中国。
马可与父亲、叔父三个人肩负着教皇的使命，经伊儿汗国都城桃里寺（今伊朗大不里士），至波斯湾港口忽里模子，沿古代丝绸之路，越过帕米尔高原，进入今喀什，然后经今和田、罗布泊、沙州、酒泉、张掖、武威、银川、呼和浩特、宣化、沽源，一路跋山涉水，历时三年半，终于在至元十二年（1275）到达元朝的上都。
国书有了回应，忽必烈喜出望外，三位波罗被破例任命为元朝官吏。当时几乎所有人都认为三位外国人的职位不过是荣誉性的虚职。而马可的过人之处在于，他能改变所有人的观念。他学会了蒙语、骑射和官方辞令，具备了中国官员的基本素质。
当然他还有自己独特的优势，那就是见多识广。马可·波罗多次受忽必烈派遣巡视各省或出使外国。据说他在扬州担任总督达三年之久，后奉命出使安南、爪哇、苏门答腊、印度和僧伽剌（今斯里兰卡）。
马可一家侨居中国十七年后大发思乡之幽情，正式提出了回国的请求。恰逢至元二十六年（1289）伊儿汗阿鲁浑的蒙古妃子去世，阿鲁浑请求忽必烈再赐一妃。为使公主免受沙漠之苦，忽必烈决定组织一个卫队护送她从海上远嫁。朝廷里找不出比马可·波罗更有经验的旅行家，于是忽必烈借机做了个顺水人情，派他们护送阔阔真公主远嫁伊儿汗，条件是在完成护送任务后方可回国。
至元二十八年（1291）初春，他们从泉州出航，过南海，穿马六甲海峡，越印度洋，在航行两年零两个月后到达忽里模子，将公主完好无损地交给了阿鲁浑的继任者--因为阿鲁浑死了，她就嫁给了阿鲁浑的儿子。元成宗铁穆耳元贞元年（1295），马可一家终于回到了阔别已久的威尼斯，据说因离家太久，他们曾经被远亲拒之门外。
很多人虽然认出了他们，但仍然看不起他们，认为他们不过是穷困潦倒的流浪汉。为了消除疑虑，他们举办了一次别开生面的大型宴会，在宴会进入高潮时，他们支开服务的仆人，撕开塞满东西的旧衣服，将晶莹夺目的宝石、红玉、翡翠和钻石倒在目瞪口呆的宾客面前。
即使如此，马可仍然被议论和嘲讽。一直生活在狭小城市里的邻居们对他的“无稽之谈”不屑一顾，还给他起了个类似“牛皮大王”一般的绰号--马可百万，因为马可总对他们渲染忽必烈大汗的富有，中国庙宇里塔一般高的尊尊金像，以及朝廷官员成群的妻妾们的绫罗绸缎。他宣称中国的黑色石头（煤炭）可做燃料。特别是当他说起中国高大的城墙可以从波罗的海一直伸展到黑海时，他们大笑不止。人们怎能相信这种天方夜谭呢？傻瓜才会相信世界上竟有可以燃烧的石头。谁不知道，就连君士坦丁堡的帝国皇后也才只有一双丝绸袜子。至于城墙嘛，整个欧洲的城堡加起来也不及他说的三分之一。
如果不是公元1296年威尼斯与热那亚人之间的战争，如果“马可百万”不是威尼斯舰队的一名小小的指挥官，不曾被战胜方热那亚捉住沦为阶下囚，他和他的传奇故事也许会淹没在历史的尘埃中。
在阴冷闭塞的牢房里，百无聊赖的马可·波罗向狱友们描述了一个遥远、神奇的中国：“在那里，我生活了十七年，并当上了中国皇帝的官员。中国有富丽堂皇的宫殿，宫殿墙壁上镀着黄金……即便是普通人家，也像欧洲君主一样富足。”
故事引起了他的敌人--热那亚人的极大兴趣，他因此受到了优待。被故事所吸引的还有一个战俘--比萨通俗小说家鲁思梯切诺，他决定记下波罗到中国以及沿途看到的一切。
马可·波罗口述，鲁思梯切诺笔录的《马可·波罗游记》于公元1298年问世，马可也因威尼斯和热那亚讲和获得释放。
连马可·波罗自己也想不到，《马可·波罗游记》一经问世，就被大量传抄、翻译，被誉为“第一奇书”，为战争和瘟疫肆虐的欧洲吹来了一股生命之风。六百年后，这本书被引入中国，先后被称为《寰宇记》、《马可·波罗行纪》，但今天更多的人把它叫做《马可·波罗游记》。
更令波罗意外的是，他讲述的元朝丝绸、炼糖和城市盛况会在相对落后的欧洲引起轰动。就连他生吞活剥的有关无头的人和三条腿的鸡的故事也再没有几个人敢去怀疑。然而马可临终前却告诉同乡：“我还没有讲出自己见闻的一半。”
由是，东方在欧洲人眼里成为铺满黄金的天堂，他们开始扬帆远航赶来，一批职业航海家、探险家、旅行家应运而生。
