战略迂回

蒙哥鉴于缺少水军，难越长江天险，遂采取战略大迂回，从翼侧及侧后攻宋。蒙哥汗二年(1252年)七月，蒙哥命其弟忽必烈率军征 大理(今属云南)。三年九月， 忽必烈率军至忒剌(今甘肃迭部县达拉沟)分兵三路南进， 兀良合台率西路军，沿晏当路(今四川阿坝草原)，经 吐蕃境入云南；宗王抄合、也只烈率东路军经茂州(今四川茂汶)趋会川(今四川会理西)，以作牵制；忽必烈率中路军，经满陀城(今四川汉原北)渡 大渡河，取古 清溪道南下，穿行1000公里山谷，于十一月进至金沙江畔。十二月初，东、中路军先后渡过 金沙江，与西路军会师于 龙首关，合力攻击，全歼 大理军主力，于十二月十五日，占领大理城。四年春，忽必烈留 兀良合台继续作战，自率一部兵返回。秋，兀良合台军攻占 善阐(今昆明)，俘国王 段兴智。五年，在 段兴智的协助下，征降未附诸部，占领 大理全境(参见 忽必烈灭大理之战)。

蒙哥汗六年春，兀良合台偕 段兴智向蒙哥汗献 大理图。六月， 蒙哥汗鉴于对宋的侧后包围已经完成，遂以宋囚使为名，决定由两翼攻宋。右翼，命兀良合台自云南，帖哥火鲁赤、带答儿自 利州、 兴元(今陕西汉中)南北对进夹攻四川；左翼，命宗王塔察儿、驸马帖里垓攻宋两淮。右翼北路军帖哥火鲁赤、带答儿沿 嘉陵江、渠江南下，于十一月进抵重庆附近地区。右翼南路兀良合台率军于九月击乌蒙(今云南昭通)，趋石门(今四川高县西北)，十月，破秃刺蛮三寨，于马湖江击败宋军，得船200艘，改道东进。循大江南岸，水陆并进，至重庆转向北进，十二月达 合州(今四川合川)附近，与帖哥火鲁赤、带答儿部军会师。次年正月，三路大军先后原路返回(参见 蒙古攻四川之战)。左翼 塔察儿率军至东平(今属山东)，因军纪不严，掠民羊豕，被 蒙哥遣使问罪，攻宋未有成效。

蒙哥汗七年春，蒙哥汗为消耗 南宋实力，再次命诸王、众将出师攻宋。右翼，命都元帅 纽璘攻掠 东川；命万户 刘黑马、夹谷龙古带攻西川。左翼，命 塔察儿攻荆襄。右翼：纽璘率军自 利州经大获山(今四川 阆中东北)，出梁山军(今四川 梁平)，直抵夔门(今四川奉节瞿唐峡)；刘黑马、夹谷龙古带一举攻占成都。次年春，宋四川制置使蒲择之率军围成都。纽璘还军至合州，趋成都赴援，于 箭滩渡(今四川遂宁东 涪江渡口)，击败宋军阻击，长驱入成都。后在 蒙古援军配合下，击败围成都宋军，攻占成都府治所云顶山城(今四川金堂南)，西川州县相继降附(参见 纽粦攻四川之战)。左翼； 塔察儿率10万骑攻襄阳、樊城，围樊城七日不克，率军返回。

亲征攻宋

蒙哥汗八年二月，蒙哥汗为建立超过父祖的功业，决定亲率大军攻宋。命兀良合台率军自大理经广西北上策应； 忽必烈率军南攻 鄂州；自率主力攻四川，企图东出夔门，浮江而下，待三路会师鄂州后，合兵攻 临安(今杭州)。七月，蒙哥率军4万，由 陇州(今陕西陇县)经 大散关(今宝鸡西南)南进。十月初八，至 利州。擢利州守将巩昌便宜总帅 汪德臣为征蜀前锋将，率军南进。二十四日，克苦竹隘(今四川剑门北小剑山顶)，守将 杨立战死。十一月初八，克 长宁山鹅顶堡(苦竹隘西)，守将 王佐战死。十一日，攻大获城(今四川 阆中东北大获山上)，宋将 杨大渊请降，十二月初十，蒙哥汗至 运山城(今四川蓬安东南)，守将张大悦降。 蒙古军至青居城(今四川南充)，裨将 刘渊杀都统 段元?以城降，旋 大良城(今四川广安东)等地也降蒙古。蒙哥征服川西北大部州县后，率军进至武胜山(今四川武胜县城附近)，准备攻 钓鱼城。

中弹卒世

蒙哥汗九年正月初一，蒙哥汗在武胜山庆贺新年时，与诸将议进退，述速忽里建议于重庆、钓鱼城之间，选精兵5万，命宿将守之，以牵制援师。然后避开钓鱼坚城，迂回夔、万(今四川万县市)，俟冬水涸时，出三峡入两湖，至鄂州与忽必烈及兀良合台会师，一举可定东南。蒙哥恃其兵强马壮，未纳其策，遂遣诸王末哥，攻礼义山城(今四川 渠江东北，俗名三教寺)；曳刺秃 鲁雄攻平良山城(今四川巴中西)；命降将 杨大渊袭击合川旧城； 纽璘自成都至涪州西蔺市(今四川涪陵西)架俘桥，阻宋军东援。二月， 蒙哥率军进至石子山( 钓鱼城东)，开始围攻钓鱼城。历时五个月未克， 蒙古军疫病流行，士气大减。七月， 蒙哥亲临现场指挥攻城时，身中飞石，后卒于军中，攻蜀 蒙古军遂撤围北归(参见 钓鱼城之战)。

同年八月，忽必烈率军渡过淮河，攻破 大胜关(今河南 罗山县南)， 南宋戍兵多遁逃。 忽必烈率军直抵江北岸。九月初一， 忽必烈在得知蒙哥死讯，仍率军南攻，破宋军10万人的阻截，渡过长江。初九，围攻 鄂州。由于守城军民坚决抵抗， 南宋援军集至，蒙古军攻城两月未下。闰十一月初二，忽必烈得妻密信，欲北归争汗位。昏庸的宋军统帅贾似道，不但不乘机击败蒙古军，反而以割江为界，岁奉银、绢各20万两匹为条件，向忽必烈请降。 忽必烈未置可否，即率军北归(参见 鄂州之战)。时自大理北进的兀良合台军正围潭州(今长沙)，忽必烈遣 铁迈赤率精兵千人，铁骑3000，接应兀良合台军。次年正月，兀良合台率军于浒 黄州渡浮桥北还。 贾似道乘机命 夏贵以舟师截击其后队700人(一说170人)，谎报大捷，蒙哥攻宋至此休战。

此战， 蒙哥采取战略大迂回方略，虽有利于突破长江天险，但 大理之役，前后历时七年，士马死者数十万，师至湖南，进攻力量减弱；主力入四川，限以深山重险，不利发挥骑兵优势，且顿兵坚城，久攻不果，终至失败。