蒙哥汗六年（南宋宝祐四年，1256年）春，也就是阿蓝答儿钩考前一年，蒙哥在蒙古腹地召开了忽里勒台大会，决意亲征南宋。蒙哥在会上发愿，希望像父兄们一样，建立伟大的战争功业。
除了提升自己在蒙古世界中的地位，蒙哥亲征的另一动因，是以战功压倒忽必烈在中原积累的巨大威望。
在某种程度上，阿蓝答儿钩考也可以视作蒙哥亲征南宋的“前期准备工作”：只有解除了忽必烈总领漠南的军政大权，转由中枢直辖，蒙哥才能够更加自如地掌控对宋战争。
蒙哥汗七年（南宋宝祐五年，1257年）正月，蒙哥正式下诏亲征南宋，大蒙古国历史上第一次大规模对宋战争拉开帷幕。
蒙哥此次亲征的规模远超蒙古此前任何一次对宋军事行动：这不仅是蒙古帝国首次动用主力军团攻宋，还是首次明确将灭宋定为战略目标。
蒙古大军兵分东、西、南三路。蒙哥亲领西路军，攻略川蜀，对上了南宋的川陕战区；成吉思汗幼弟嫡孙、蒙古东道诸王之首塔察儿（与攻破蔡州的蒙军主帅塔察儿同名）统率东路军，直趋荆襄，对峙南宋京湖战区；南路军主帅为留守云南大理国故地的兀良合台，目标直指南宋“柔软的下腹部”广西。
据波斯大史学家拉施特在《史集》中的说法，蒙军总数有近百万之多（西路军六十万，东路军三十万），这自然不能当真，三路蒙古军加起来也就十余万人。其中还不光是蒙古人，也有曾在忽必烈麾下的汉人世侯，如张柔和史天泽。
按照战前拟订的计划，三路大军将于南宋景定元年（1260年）正月会师潭州（今湖南长沙），而后顺江东下，直取临安。
首先行动的是东路军和南路军。
蒙哥汗六年（1256年）秋，塔察儿率东路军南下，次年秋进抵荆襄一线。但塔察儿的表现却不孚众望，军纪甚差，全军上下忙于掳掠财物，再加上阴雨连绵，围攻多日而未取一城，只得被迫北撤。蒙哥闻讯后大怒，遣人痛斥塔察儿。
蒙哥汗八年（1258年）春，为配合西路军入蜀，蒙哥又令塔察儿佯攻两淮，以牵制宋军主力援蜀。但到了十一月，塔察儿不仅进攻庐州（今安徽合肥）不克，反倒让宋军有机可乘，将塔察儿后方袭扰得风声鹤唳。
这次，蒙哥彻底失去了耐心，罢掉了塔察儿东路军主帅之职，召他赴四川从驾。
赋闲一年的忽必烈意外成为受益者，被蒙哥任命为新任东路军主帅。
按照蒙哥的初衷，别说让忽必烈统率一路大军了，他就连随军出征的资格都没有。个中缘由，无论是《元史·宪宗本纪》还是《元史·世祖本纪》都没有提及。拉施特在《史集》中只是提到，蒙哥以忽必烈“脚痛”（痛风）为由，令其静休。有日本学者断定，在这一诡异的事件背后，“蒙哥与忽必烈之间有《元史》和《史集》都不能明说的秘密”。
一个合理的猜测是，在那次所谓的重归旧好之后，蒙哥仍极为忌惮忽必烈在中原的影响力，尽力扼杀他再立战功的机会。但塔察儿东路军的灾难性表现改变了本来的历史轨迹。
《史集》也在尽力说圆忽必烈先被撇开又统军出征的叙事，给出的解释是：忽必烈的腿伤好了，主动请缨为大汗分忧。
南路军的表现也低于预期。兀良合台甚至一开始都未直接攻宋，而是于蒙哥汗七年（1257年）岁末将其兵锋直指安南。当时统治安南的为陈朝，蒙古人在安南虽然只待了不到一个月便主动撤军，却令陈朝军队闻风丧胆。
身处蒙古和南宋两大强权夹缝中的安南陈朝，一面遣使向蒙古求和，一面遣使向南宋求援。当陈朝发现南宋自顾不暇、无力救援之后，便下决心归附蒙古。
蒙哥汗八年（南宋宝祐六年，1258年）夏，陈朝使臣赴四川面见蒙哥，正式向蒙古称臣。当时最令宋理宗寝食难安的是，有传言称陈朝将联蒙攻宋，所幸这并未成为现实。
陈朝臣服后，兀良合台方率南路军由广西方向攻宋。十一月中旬，正当南宋的广西防线濒临崩溃时，兀良合台突然率军撤回云南。据《元史·兀良合台传》，由于不习惯广西当地气候，当时大批蒙古军士染病，其中也包括兀良合台，故被迫撤军。可以明确的是，兀良合台的撤军与南宋的抵抗干系甚微。
蒙古此次攻宋，战况最激烈的是蒙哥亲征的四川战场。
蒙哥汗八年（南宋宝祐六年，1258年）夏，蒙哥驻跸六盘山，“聚天下兵”攻蜀。虽然拉施特的《史集》称蒙哥西路军有六十万人，实则只有四万人，算上已在四川境内的三万蒙古军，也不过七万人。
蒙哥自汉中入蜀，虽然宋军一路抵抗，数度依城苦守，堪称英勇，但蒙军的攻势总体上还是势如破竹。至1258年底，蒙军西路军仅用了两个多月时间，便已兵临南宋在四川的军政中心——重庆。
距离重庆以北七十千米，矗立着一座被称作“钓鱼城”的山城堡垒。山城规模虽不大，却不仅是重庆的屏障，更是南宋守御巴蜀的第一防御要塞。
钓鱼城得名自建城地钓鱼山，北、西、南三面临江，矗立在嘉陵江、渠江、涪江交汇的半岛之上。钓鱼山是典型的“方山”地貌，即四周峭壁，山顶平坦，是天然的军事壁垒。
南宋淳祐二年（1242年），余玠从两淮任上转四川制置使兼知重庆府，也就是所谓的蜀帅。在四川，余玠征辟了两位军事工程奇才——来自播州（今贵州遵义）的冉琎、冉璞兄弟。
《宋史·余玠传》记载，冉氏兄弟终日对坐不言，观察了余玠很久，为其气度所动，才向他献上了第一条建议：“今日西蜀的当务之急，就在于给合州找一座新的治所。”余玠喜不自胜，一跃而起，抓住冉氏兄弟的手：“这也是我的想法，但可惜一直没找到合适的地方。”
冉氏兄弟随即提出筑城于钓鱼山，将合州治所迁至钓鱼城：
蜀口形胜之地莫若钓鱼山，请徙诸此，若任得其人，积粟以守之，贤于十万师远矣，巴蜀不足守也。
对于“山城”这种军政创新，当时反对者甚多，喧然同辞，以为不可。余玠力排众议，坚称：
城成则蜀赖以安，不成，玠独坐之，诸君无预也。
以钓鱼城为始，作为蜀帅的余玠又依托方山地貌，接连修筑了十余座山城，其中以苍溪大获城、通江得汉城、金堂云顶城、果州青居城、蓬安运山城、泸州神臂城、合州钓鱼城、夔州白帝城等所谓“川中八柱”最为著名，“皆因山为垒，棋布星分，为诸郡治所，屯兵聚粮为必守计”。
可以说，南宋四川防线的主体便是余玠开创的“山城防御体系”，而钓鱼城则为该体系之枢纽。
此时的南宋军界双星并峙：余玠作为蜀帅主持四川战区；一度暂摄四川与京湖（荆襄）两大战区的孟珙腾出手来，专力京湖战区，并受命随时接应增援余玠。
余玠任蜀帅十年，功盖海内，引发了宋理宗与宰相谢方叔的疑忌与防备。宝祐元年（1253年）五月，宋理宗在没有任何征兆的情况下，突然以金牌密令召余玠还朝。五十六岁的余玠闻讯后，自度已失去宋理宗的信任，愤懑成疾，愈不自安，于同年七月暴卒。《宋史·余玠传》还记录了一条所谓的传闻：余玠可能是服毒自尽，“或谓仰药死”。
余玠亡故后，“蜀之人莫不悲慕如失父母”。起初宋理宗为安抚民心，又是罢朝，又是追封，颇有极尽哀荣的意思。但到了第二年，宋理宗君臣便罗织七大罪状，污蔑余玠聚敛罔利、劳军困民，追夺余玠生前的官职称号，并抄没家产。他们安给余玠最荒唐的一条罪状是：给儿子取名“如孙”，为的是“生子当如孙仲谋”——有不臣之心。
直到宝祐六年（1258年）十一月，迫于抗蒙局势与民间舆论，宋理宗方下诏追复余玠官职。
同样枉死于朝廷猜忌的还有孟珙。
淳祐六年（1246年），先降宋继而叛宋降蒙的前金军将领范用吉暗中联络孟珙，有意反正。孟珙喜出望外，即刻奏报朝廷。谁料宋理宗驳回，除了忧虑招降纳叛会引发蒙古方面不满，以及猜疑金人来归的传统考量，提防孟珙势力膨胀可能也是重要原因之一。
“珙忠君体国之念，可贯金石”，这是《宋史》给孟珙的评价。
被拒后，素有收复中原之志的孟珙心灰意冷，长叹称：“三十年收拾中原人，今志不克伸矣。”自此悒郁成疾，于淳祐六年（1246年）九月病逝于江陵，时年五十一岁。据《宋史·孟珙传》记载，当时“大星陨于境内，声如雷”。
一代将星，就此陨落。
世无秦桧，但孟珙和余玠都遭遇了与岳飞类似的“莫须有”。可见，防范武将在南宋仍是一条须臾不可忘的祖宗家法，所谓“自毁长城”，更像是一种求仁得仁的制度惯性。
王夫之在《宋论》中曾作惊世之语：
宋本不孤，而孤之者，猜疑之家法也。
晚明复社领袖张溥读史时，痛心疾首于孟珙、余玠之死：
孟珙卒，则宋无京湖。余玠卒，则宋无巴蜀。淳（祐）、宝（祐）之际，亡形已成，何必伯颜入临安，而后痛哭哉！
蒙哥入蜀时，孟珙与余玠已先后含恨去世。但蒙哥无须感到庆幸，此时伫立在钓鱼城头的孤勇者，是先后追随过两位将星的王坚。
王坚原为孟珙部将，跟随其入蜀。余玠出任蜀帅时，王坚留在四川，被任命为钓鱼城守将。
余玠去世后，王坚莅任兴元府都统兼知合州，全权主持钓鱼城防务。从某种意义上，就巴蜀的对蒙防务而言，王坚是继孟珙和余玠之后的第三位薪尽火传者。