La comprensión de la formación de la cordillera de North Qilian Shan en la meseta tibetana del NE proporciona información sobre los mecanismos de crecimiento de la región norte de la meseta a lo largo del tiempo. Los análisis de trazas de fisión de circón detrítico (ZFT) en sedimentos fluviales pueden ofrecer una comprensión integral de la historia de exhumación durante la orogénesis prolongada. Aquí, aplicamos el enfoque de termocronología detrítica a la cordillera orogénica de Qilian Shan. Este trabajo presenta los primeros datos de ZFT detríticos de grano único de sedimentos de lecho de río de la cuenca del río Hei superior en North Qilian Shan. Las edades de ZFT individuales están ampliamente distribuidas entre aproximadamente 1200 Ma y aproximadamente 40 Ma. Estos datos registran la prolongada historia de la región de Qilian Shan desde la evolución neoproterozoica de Rodinia y la amalgamación del Paleozoico tardío de Asia Central hasta la acreción de los bloques gondwanianos durante la era Meso-Cenozoica. Se produjeron fuertes eventos de enfriamiento post-magmático en North Qilian Shan entre 1200 y 1000 Ma, correspondientes a la ensambladura del supercontinente Rodinia. La población de edad a 800 Ma documenta la expansión oceánica en el desmantelamiento neoproterozoico tardío de Rodinia. Las edades de ZFT que oscilan entre aproximadamente 750 Ma y 550 Ma (con picos de edad en 723 Ma y 588 Ma) son consistentes con el momento de apertura y expansión del océano Qilian. Los picos de edad en 523 Ma y 450 Ma marcan el cierre progresivo de ese océano, que finaliza con la colisión del bloque Qilian con el bloque Alxa-cratón de China del Norte en el Devónico. El océano Qilian finalmente se cerró en el Devónico tardío (pico de edad en 375 Ma). En el Paleozoico tardío (275 Ma), la subducción del océano Paleotethys condujo a una extensa actividad magmática en North Qilian Shan. Durante el Cretácico Inferior (145 Ma), la acreción del bloque Lhasa al sur (y potencialmente el cierre del océano Mongol-Okhotsk al noreste) desencadenó una renovada actividad tectónica en Qilian Shan. Finalmente, un evento de exhumación mal definido en el Eoceno temprano (50 Ma) sugiere que la meseta tibetana del NE comenzó a deformarse casi de manera sincrónica con el inicio de la colisión India-Asia. Este estudio demuestra la utilidad de combinar las edades termo-/geo-cronológicas detríticas de ríos modernos y las edades geo-cronológicas de rocas madre para comprender los procesos de evolución orogénica a gran escala.