Sa célébrité vient du récit de son voyage en Asie, le Devisement du monde, appelé aussi Livre des merveilles et le Million (Il Milione). Son père, Niccolo, et son oncle Matteo, négociants de Venise, s'aventurent avant lui jusqu'à Pékin (v. 1260-1269) et reviennent porteurs d'un message de l'empereur Kubilay Khan à destination du pape. Ils reprennent le chemin de Pékin en 1271 avec le jeune Marco, en suivant la route de la soie à travers l'Asie centrale, par Kachgar, Yarkand, Khotan. Ils s'arrêtent un an à Ganzhou, puis continuent leur route, sous la protection d'une escorte officielle, et arrivent en 1275 à Shangdu, résidence du khan (empereur). Tandis que son oncle et son père font des affaires, Marco accomplit diverses missions en Chine, pour le compte du khan. Ces voyages intérieurs lui permettront de faire plus tard son extraordinaire tableau de la Chine, décrivant son organisation administrative, son artisanat original, sa monnaie de papier et les richesses de sa capitale, Cambaluc (Pékin). En 1292, les trois marchands quittent la Chine, par mer jusqu'à Ormuz, puis, par voie de terre jusqu'à Trébizonde ; ils regagnent Venise en 1295. Prisonnier des Génois de 1296 à 1299, Marco Polo dicte ses souvenirs de voyage à un écrivain, Rustichello, qui rédigera le Devisement du monde en français.
