В начале XIII века Москва впервые становится центром княжества. В 1213 году здесь ненадолго сел на княжение Владимир Всеволодович, отнявший город у старшего брата Юрия, но вскоре он был вынужден отдать Москву обратно. По утверждению В. Н. Татищева, позже Владимир вернулся на московский стол и княжил здесь до самой своей смерти в 1228 году. Впоследствии великий князь владимирский Юрий Всеволодович отдал московское княжение своему сыну Владимиру Юрьевичу. Владимир был правителем Москвы до 1238 года, когда во время монголо-татарского нашествия на Русь, Москва испытала первое нападение внешнего врага, была разграблена и сожжена, а сам князь взят в плен и позже убит под стенами Владимира. Рассказывая о событиях 1238 года, летопись упоминает применительно к Москве «церкви, монастыри, села», что говорит о значении и размерах города.

По смерти великого князя Ярослава Всеволодовича (1246 год), при разделе городов Владимиро-Суздальских земель между его сыновьями, Москва досталась Михаилу Хоробриту (Храброму). В 1248 году Михаил стал великим князем владимирским, а в начале 1249 года был убит в битве с литовцами на реке Протве, на границе Московского княжества. Кто был правителем Москвы в последующие годы — достоверно неизвестно. Большинство исследователей полагают, что московские земли были непосредственно включены в состав великого княжения, но существуют и указания на то, что в Москве княжил сын Михаила Хоробрита Борис Михайлович.

Поворотной точкой в династической истории Московского княжества стал 1263 год, когда по завещанию великого князя владимирского Александра Невского Москва была отдана в удел его младшему сыну, двухлетнему Даниилу Александровичу, который вначале состоял под опекой своего дяди, великого князя Ярослава Ярославича, а начиная с 1271 года правил самостоятельно вплоть до своей смерти в 1303 году. Даниила часто называют первым московским князем, так как, во-первых, ни один князь до него не занимал московский стол в течение столь длительного времени, а во-вторых, именно Даниил Александрович стал основателем династии московских князей, правивших сначала княжеством, а потом и всей Русью вплоть до конца XVI века. При Данииле владения Москвы расширились, к ним были присоединены Коломенское и Можайское княжества, были основаны древнейшие из существующих московских монастырей: Богоявленский и Даниловский. В 1293 году Москва была разорена татарами Тудана. Даниил умер, оставив после себя пятерых сыновей, из которых наибольший вклад в историю города внесли старшие Даниловичи: Юрий и Иван Калита.