1271年，忽必烈定國號為大元，正式即位為皇帝，并開始實施南下攻打南宋的計劃。此時南宋占據著臨安等地，忽必烈極其需要一條通道，來把南方的糧食運到北方。蒙古人作為騎在馬背上的游牧民族，一向慣于陸地作戰，他們向南方進軍時，亦聰明地懂得如何利用海洋，他們不僅收納了背叛的南宋海軍，擁有規模龐大的海洋戰艦，大型的海洋貨船;還從利用海盜建立了從東南亞至波斯灣的海外貿易，以及一個穩定的海上糧食運輸系統。

長江出海口處有幾個島嶼，其中最大的一個為崇明島。崇明島四面環水，易守難攻，13世紀的時候已不受宋朝政府的控制，成為海盜的自由天堂。13世紀中葉，此地有兩個著名海盜：朱清和張瑄，他們率眾“嘯眾剽劫”，販賣私鹽，擄掠富商巨舶，最多時曾糾集海盜近千人，船只五百艘，活動范圍南至通海，北至膠東半島和萊州灣，后被南宋招安。

1273年，朱清和張瑄背叛南宋，成為元水軍的重要力量，朱清被授予代理管軍千戶的武職。三年后，這兩個海盜接到了一個任務：運送南宋庫藏。那一年，元軍攻占了臨安，南宋降臣建議丞相伯顏把南宋的庫藏，包括檔案、圖表、祭祀器具都運送到當時元朝的首都元大都來，以備修宋史時用。但當時的淮東地區仍在南宋將領的控制之下，所以，伯顏想到了海道運輸，他將此任務交給朱清和張瑄，并獲成功。

六年之后，通過大運河運到北京的糧食遲遲不到，而且內河糧運的運費昂貴，伯顏因而想起1276年經海道搬運宋室庫藏的事。伯顏將此法上報忽必烈后，忽必烈權衡了不同漕運方案的利弊得失，決定采納丞相伯顏的建議，下令建造60艘海船，招募大量熟悉海上情況的船工、船員，任命朱清、張瑄為海道運糧萬戶，負責海上漕運。

1282年元朝政府的60艘平底船建造已畢，在朱清和張瑄的主持下，漕船在今天的江蘇省太倉縣瀏河裝糧，大船裝載1000石，小船裝載300石，60艘平底海船共裝運漕糧4.6萬石。船隊離開港口以后，經揚州，過海門縣以東的黃連沙咀和萬里長灘，然后向西北航行，到達淮安、鹽城縣，再往北行，沿著漫長的海岸線一直北上，在今天的山東榮成地區折轉向西航行，到達登州古港，繼續西行進入今天的海河口，整個航程歷時四個多月，所有糧食于1283年3月到京。數目雖不足觀，卻有了一個很好的開端——這次航行證明了海路運輸糧食的可行性。當時張晃為有一句詩“國初海運自朱張，百萬樓船渡大洋”，就是形容當時海上運糧的情景。

出航成功使得元朝統治者對海上漕運更加重視，至元二十年(1283年)，朝廷建造漕船2000艘，至元二十二年(1285年)，又增加了3000艘，全部投入漕糧運輸。海運漕糧的數量逐年增加，到了至元二十七年(1290年)，漕糧年運量達到了159萬石。此時忽必烈正一心想入侵日本和占婆(今越南南部)，需要大量船只和水手，而且當時元朝的經濟力量還無法建造適合大量運輸大宗貨物的平底船。所以他決定依賴商人和海盜來完成這危險的海上航行。

他把組織人員運糧的任務全權交給朱清和張瑄。兩人有選擇人員的權力，甚至不經朝廷的批準就可授予官職。13世紀80年代早期，建造一艘排水量在1000料(料為古代測舟船之載重單位)的大船的花費，大約是100錠，而1000擔米的運費是170錠，利潤如此之高，海路商人們當然不會錯過時機。因此朱清和張瑄手下馬上聚集了鹽商、鹽工、船主，漁民、漕運官員和水手幾萬人，兩人也邀請東南沿海的海盜加入。

這項政策給了商人巨大的利潤空間，鼓勵商人多方參與，最后糧食運輸取得空前成功。半個多世紀里，海路都是元大都糧食供應的主要途徑，到1341年達到了最高峰，運送米的數量達360萬石，在中國的歷史上是空前的。