C'est le Roi Mengraï qui devait parachever l'expansion politique des Thaïs vers le nord, en annexant le dernier royaume Môn d'Hariphunchaï vers 1292. Il commença par envoyer un agent provocateur pour semer la discorde et, le moment venu, son armée alla «cueillir la ville comme un fruit mûr ».

Désireux de fonder une nouvelle capitale, Mengraï invita ses deux alliés à l'aider dans le choix d'un site. Les auspices s'avérant favorables près de la rivière Mae Ping, il décida en 1296, d'y fonder Chiang Maï «Nouvelle Ville», capitale du royaume de Lanna Thaï «Terre au million de rizières».

Agé de plus de soixante ans, Ram Khamhaeng devait mourir en 1299 dans les rapides de Sawankhalok.
Si ses successeurs avaient été des guerriers comme lui le royaume de Sukhothaï aurait pu durer beaucoup plus longtemps.

Son fils Loe Thaï (1318-1347) surnommé Dharmaraja (le roi pieu) n'était pas de sa trempe. Il préférait la religion à la guerre et, sous son règne, les liens avec le Sri Lanka, centre du bouddhisme orthodoxe, se resserrèrent.

Son fils Li Thaï (1347-1368) a gagné sa gloire comme grand érudit et patron du Bouddhisme Lanka. Il composa le célèbre traité de cosmologie bouddhique, le Traibhumikatha ou «histoire des trois mondes».

Quand il devint Roi en 1347 sous le nom de Maha Dharmaraja I°, il déclara qu'il gouvernerait conformément aux dix préceptes royaux du Bouddha. Tout au long de son règne il se consacra davantage à l'extension de la religion qu'aux affaires militaires négligeant ainsi la défense du pays.
Dès lors Sukhothaï devenait une cible facile pour la politique expansionniste de Roi Borom Rachathirat d'Ayutthaya qui devait étendre progressivement son pouvoir sur toute la plaine du Chao Phraya au point de contraindre Li Thaï à reconnaître la suzeraineté d'Ayutthaya. De plus en plus pieu, il devint moine
Ainsi Sukhothaï perdait son indépendance vieille de 140 années et devenait un état vassal du Royaume d'Ayutthaya avec lequel il fut finalement annexé en 1438.
Mais dès 1378, le centre de l'administration avait été transféré à Phitsanulok et la ville de Sukhothaï désertée.