蒙古滅金後，南宋仍沿襲禦金部署，實施對蒙古防禦。四川戰區，以七方關（今甘肅康縣東北）、仙人關（今甘肅徽縣東南）、武休關（今陝西留壩東南）、階、成、西和（今甘肅武都東南、成縣、西和西南）、鳳（今陝西鳳縣東北）四州及天水軍（今甘肅天水西南）為重點，部署四支禦前諸軍；荊湖戰區，以襄陽（今屬湖北襄樊）、江陵（今屬湖北）、鄂州（今武漢武昌）為重點，沿邊一線分點屯兵；兩淮戰區，以淮河為屏障，屯兵廬州（今合肥），滁州（今屬安徽）、揚州（今屬江蘇）等諸軍事重鎮。
窩闊台針對南宋防禦部署，采取削弱南宋實力、迫其臣服的方略，分遣兩路大軍，實施連續進攻。
蒙古窩闊台汗六年六月，窩闊台以宋背盟為由，遣軍兩路攻宋。一路由皇子闊出率軍攻宋荊襄地區，一路由皇子闊端率軍攻宋四川。七年十一月，闊端率西路軍在鞏昌（今甘肅隴西）迫降金舊將汪世顯部。十二月，闊端以汪世顯為先鋒，率軍自鳳州（今陝西鳳縣）進至西川之西池穀（今甘肅康縣東南）向沔州進軍。四川製置使趙彥呐主張退守大安（今陝西寧強西北），宋沔知州高稼認為守沔蜀存，棄沔蜀亡，堅決反對退守大安，趙彥呐遂表示與高稼一起守沔……及臨戰，趙彥呐撤走，高稼隻得獨自守沔州。蒙古軍自白水關（今陝西略陽北）入六股株（今陝西略陽東北）攻沔州。
沔州曆為西陲用兵的門戶，經金軍、蒙古軍的多次抄略，已外無城郭保民，內無財賦募士，高稼部依山為阻，並多張旗幟擊鼓呐喊以為疑兵，居高督戰。趙彥呐遣小將何鄰等赴援，及蒙古軍至，何鄰先遁，其軍皆潰，高稼被圍戰死，蒙古軍克沔州。趙彥呐進屯至陝蜀咽喉青野原（今陝西略陽北），又被蒙古軍包圍。屯駐石門（今陝西略陽西北）的利州都統製曹友聞率軍往援，擊敗蒙古軍，解趙彥呐之圍。後蒙古先鋒軍汪世顯部轉攻大安。
曹友聞遣摧鋒軍統製王資、踏白軍統製白再興速趨雞冠隘（今陝西勉縣西南）防守，命左軍統製王進據陽平關（今陝西勉縣西老勉縣）；曹友聞登溪嶺指揮部署完畢，蒙古軍數萬突至陽平關。曹友聞令左軍和遊奕軍出擊，自率帳兵及背嵬軍衝至陣前，令軍左右馳射，蒙古軍受挫退兵。曹友聞料蒙古軍必轉攻雞冠隘，急遣忠義總管陳庚、時當可率兵往援；蒙古軍果以步騎萬餘攻雞冠隘，陳庚率騎兵五百勇猛馳突，時當可將步兵分左右翼並進，守隘的王資、白再興出隘迎戰，兩麵夾擊，大敗蒙古軍。曹友聞乘勢北進，收複仙人關（今甘肅徽縣東南）要隘，迫蒙古軍退出宋境。
窩闊台汗八年十一月，宗王口溫不花等率軍攻宋淮西地區。宋蘄（今湖北蘄春）、舒（今安徽潛山）、光（今河南潢川）三州守將棄城逃走。口溫不花收三州兵馬糧械，以遊騎從信陽（今屬河南）向廬州（今安徽合肥）方向襲掠；遣部將察罕率軍攻真州；自率軍繼續南進。察罕率軍至真州，知州丘嶽治軍嚴明，防守嚴密，力挫攻城蒙古軍，並乘勝出擊，戰於胥浦橋（今江蘇儀征西），以強弩射殺一將，蒙古軍稍退。丘嶽度其兵力十倍於己，不能力勝，乃設三道伏兵，並於西城置炮。及蒙古軍再次進攻，宋伏兵突起，炮石俱發，將其擊退。丘嶽繼遣勇士襲擊蒙古軍營壘，焚其廬帳，蒙古軍被迫撤圍退走。
曹友聞退至大安，與眾商議，大安無險可守，唯雞冠隘一堡可守，但無糧無水，如能堅守五日，可有轉機。諸將以為堅守不戰可五日以上，遂遣其弟、四川製置司帳前總管曹萬，率軍一萬趨雞冠隘（今陝西勉縣西南）守禦；自率精銳萬人設伏，相約蒙古軍若攻陽平關，先折其鋒，佯敗入堡，曹友聞則乘機搗其背，兩聲鼓為號，聞聲則出，內外夾擊；此外大開陽平關城門，內不立旗，炊煙不出，雞犬不聲。
曹友聞選精兵7700人，自大安渡江逆上三百裏，複渡江至劉溪、黑水一帶穀地設伏。蒙古軍分批繼至，曹萬、劉孝全等麾兵戰於關外，自早晨戰至傍晚，蒙古軍敗績；日暮，曹萬等斂兵入雞冠隘堡，蒙古軍圍堡數層。
曹友聞探知蒙古軍已掠大安，令諸軍束裝趨陽平關，行二十裏後，暴雨如注，夜暗難行，人馬疲乏，部將呂嗣宗建議俟天明再走，曹友聞考慮到雞冠隘堡原定堅守五日，現已八日，一旦城破，將無計可施，遂令軍繼續前進；至水牛嶺，分三路入蒙古軍營地，轉戰至拂曉，破數十營，直插陽平關。雞冠隘堡之曹萬等將，聞鼓聲率軍出堡夾擊。
闊端本欲走，正在此時汪世顯自大安率軍來會，闊端乃分騎兵為百十隊，向宋軍輪番馳突，鏖戰多時，宋軍擊殺蒙古軍過半，終因寡不敵眾，戰鬥力大減，在突圍過程中，曹友聞中流矢，下馬步戰而死。曹萬僅存五百人入堡。曹萬、劉孝全苦等趙彥呐援軍，援軍卻遲遲不來，城中無糧，於是乃率軍突圍，轉戰至龍門（今陽平關附近之龍門洞）全部戰死。
窩闊台攻宋之東路軍攻安豐軍失敗後，仍不罷休，積極進行戰爭準備，製作大量攻城器具，於嘉熙二年九月，由馬步軍都元帥察罕率號八十萬大軍，再次攻宋淮西，進圍廬州（今合肥），欲克廬州後，造舟巢湖（今合肥南），以窺長江。
知廬州杜杲利用其豐富的守城經驗，積極備禦。事先已製作了千百間串樓，列於濠岸。這種串樓以二三尺圍栗棗榆槐木作豎木，入土五六尺，高丈餘，上施橫木，中設箭窗，下繚以羊馬牆、每樓可禦三炮。蒙古軍於城外，築土城六十裏圍城，又築台高過串樓，以製城內。杜杲令軍以油灌草，焚燒其台，並於串樓內立雁翅七層，置炮轟擊蒙古軍高台，擊中一將，蒙古軍驚駭。杜杲乘勝出擊，宋將趙時哽率民兵五百赴援，蒙古軍死傷甚重。杜杲還派遣舟師及精銳守衛淮水要點，以阻蒙古軍歸路。察罕見廬州屢攻不克，乃轉軍東進，攻陷滁州（今安徽滁州），萬戶張柔鼻中飛石；至天長縣（今安徽天長市），遭知招信軍餘蚧截擊；攻泗州（今江蘇盱眙西北），被城周濠水所阻，激戰多時不克。察罕見屢戰不利，遂北撤。
嘉熙二年，攻宋蒙古東路軍，集中兵力進攻兩淮，對長江中遊的攻掠有所放鬆，宋廷乘機頒詔“收複京襄”。十月，新任京西、湖北路安撫製置使兼知嶽州的孟珙，認為欲收複襄陽、樊城（今湖北襄樊），必先取郢（今湖北鍾祥）以通糧餉，取荊門軍（今湖北荊門）方可出奇兵。赴任至嶽州（今湖南嶽陽），乃檄江陵製司搗襄、郢，召諸將指授方略，發兵北進。宋將張俊複郢州，賀順複荊門軍。十二月，劉全戰於塚頭、樊城、郎神山，三戰皆捷。
次年正月，宋將曹文鏞複信陽軍（今河南信陽市）。劉全攻襄陽、樊城，在宋軍各路相繼收複失地的形勢下，原附蒙古的劉廷美約宋都統江海，及其弟劉廷輔夾擊襄陽叛軍。宋軍順利進至襄樊城下，劉全複樊城。四月二日，江海率軍出荊門，直趨襄陽，劉廷美為內應執遊顯以城降，宋軍遂複襄陽。劉全遣譚深複光化軍（今湖北老河口市西北）。孟珙在收複襄陽後，即奏請置重兵於襄陽，建立軍事重鎮。乃以息、蔡（今河南息縣、汝南）降人創忠衛軍；集襄、郢降人創先鋒軍；招淮民359人創寧武軍；招回鶻壯士百餘人、老稚115人、馬260匹，創飛鶻軍；荊鄂都統製張順招襄漢潰卒創忠義、虎翼等軍。孟珙遂以江陵為基地，以襄陽為重鎮，大興屯田，訓練軍伍，使荊襄戰場出現轉機。
窩闊台十三年十一月，蒙古軍複入蜀，再破成都。此時窩闊台出獵，騎射五日之後還至諤特古呼蘭山，在行帳中觀看歌舞，親近歌姬，暢飲美酒，縱情豪飲至深夜才散。左右第二天入內探視發現窩闊台已中風不能言語，不久便死於行殿之中。蒙古軍留部分兵力屯駐要地，主力北歸，對宋戰爭暫告一段落。