忽必烈回到草原後，經過了幾年的征戰，一直到1264年才擊敗阿裏不哥，徹底結束了持續四年的內亂。同時，忽必烈開始改變先前蒙古大汗的做法，占領南宋的城池後不再進行屠城式殺戮，改為用各種手段招降南宋將領。而在南宋這一邊，卻是另一番景象。由於賈似道的弄權，他不斷打擊異己勢力，使得一大批有能力的將領被貶職，像第三次收複襄陽的高達，像守衛釣魚城的餘玠等人在受到排擠後不是賦閑在家，就是鬱鬱而終。於是宋蒙戰爭的天平又開始向蒙古一方傾斜了。
忽必烈繼汗位、平定內亂後，即著手整頓軍隊，督造戰船，組訓水軍，進行滅宋準備。並製定了先取襄樊，實施中間突破，浮漢入江，直趨臨安的方略。
襄陽、樊城地處南陽盆地南端，居漢水上流，三麵環水，一麵傍山，西臨關陝，東達江淮，跨連荊豫，是控扼南北之要衝。南宋視其為朝廷根本，關係國家存亡的重地，遂開府築城，儲糧屯軍，經多年經營，建成為城高池深、兵精糧足的軍事重鎮，成為宋長江中上遊的門戶和屏壁。在這多年的經營中，呂文德集團開始成為襄陽防守的主要力量。
呂文德，南宋安豐（今安徽壽縣南）人，最早是在趙葵（宋蒙第一階段戰爭丟失襄陽的趙範的弟弟）手下從軍作戰的。雖然史書沒有呂文德列傳，但是從其他人的列傳中可以看出呂文德幾乎經曆了整個宋蒙之戰。呂文德在與蒙古軍作戰中，往返於四川與湖北各地，在幾十年的戰鬥中，不僅積累經驗，也培養了一批家族武裝。當然，呂文德力量能夠成為在京湖地區重要的軍事集團十幾年不倒，除了他的軍事實力以及軍功外，他與賈似道的勾結也是其中的重要原因。呂文德上獻媚於賈似道，下打擊異己。正因為這樣導致了不少將領為了自保，紛紛投降忽必烈。特別是孟珙的愛將劉整由於看到其他將領受到打擊殺害就向忽必烈投降。他所率領的水師更是精悍，於是蒙古終於得到了夢寐以求的水師。而後，為表忠心，劉整又向忽必烈提出了先取襄陽，再攻臨安的亡宋戰略，被忽必烈采納。於是蒙軍在宋降將劉整的建議和策劃下，將期待突破宋的防禦線的目光重新聚焦到了蜀中和兩淮之間的襄樊。
1267年，京湖安撫製置使呂文德犯了一個讓人哭笑不得的嚴重失誤，他竟然允許蒙古軍在樊城外置榷場。於是蒙軍很快地就建築起了堡壘，一下子就斷絕了襄樊的糧道。等到呂文德明白過來，知道自己誤事了，又氣又急，一病不起。第二年，忽必烈就派阿術為主將、劉整為副將率領蒙古軍隊和降蒙的南宋水師攻打襄樊。在得知襄樊被圍後，宋王朝急忙下令四川和兩淮的援軍增援襄樊。
同時京湖安撫製置副使、襄陽知府呂文煥，也幾次主動出擊，力圖打破蒙軍的包圍，但是都沒有成功。1269年3月，兩淮都統張世傑，率馬步舟師最先趕到襄樊，與蒙軍在襄陽東南的漢江上進行了一場大戰。經過激戰，張世傑不敵蒙軍，被迫退回。隨後趕到的四川安撫製置使夏貴，則利用春季漢水暴漲，以戰船將糧衣等物資送入襄陽城內。6月，荊鄂都統唐永堅，自襄陽城殺出，結果兵敗被俘投降。7月，夏貴率五萬軍隊、三千艘戰船，再度增援襄陽。此次卻遭沿江堡壘蒙軍的猛烈阻擊，增援未果。12月，呂文德病故。京湖戰場宋軍失去了臨邊四十年，最具威望的軍事指揮官，給襄陽保衛戰帶來了重大的消極影響。
盡管蒙古決定不惜一切代價奪取襄樊，各地的軍隊也是源源不斷地開往襄樊，在短短一年之內圍困襄樊的蒙軍就增至十萬。但是，呂文德所建立的軍事集團的戰鬥力也是不容小視的。他們在襄樊地區經營十多年，他們憑借襄樊夾漢水，地險城固的有利地形，特別是守備措施充分，物資儲備豐富，使得蒙軍雖然急切，但也在短時間內根本拿不下襄樊。
但是，由於元軍在襄樊地區站穩腳跟，采取長期圍困的方式不斷地縮小包圍。特別是元軍對於援救襄陽的部隊進行痛擊，宋軍幾次增援都以失敗告終。這就是後來所謂有名的“圍點打援”的戰術。這個戰術一執行就是三年，等到1273年時，襄陽城已經麵臨著巨大的困境。特別是元軍大舉圍攻樊城，樊城失陷後，襄陽再無所恃，城中也早已糧柴短缺，士氣低落。在這個時候，元朝派人勸降，呂文煥在1273年的二月舉城投降，襄樊戰役正式結束。