乘勝追擊滅南宋
至元十年(1273),忽必烈大軍攻克襄樊，阿術和劉整遣使快馬飛報忽必烈，忽必烈聽後非常高興，下詔嘉獎眾將士。
四月，阿裏海牙帶著降將呂文煥入朝，將相大臣紛紛要求乘勝南伐。忽必烈也有意南伐，但為了把事情辦得穩妥一些，特召姚樞、許衡和徒單公履等人問計，徒單公履說：“乘破竹之勢，席卷三吳，此其時矣。”
忽必烈十分讚賞，於是，就成立了荊湖襄陽和淮西正陽兩個行樞密院，以史天澤、合丹等人為樞密使，做大舉攻宋的準備。
至元十一年(1274)正月，阿裏海牙又向忽必烈建議說：“襄陽，自昔用武之地也，今天助順而克之，宜乘勝順流長驅，宋可必平。”
阿術也說：“臣久在行間，備見宋兵弱於往昔，失今不取，時不再來。”忽必烈立即召來史天澤同議發兵大事，史天澤說：“此國大事，可命重臣一人如安童、伯顏，都督諸軍，則四海混同，可計日而待矣。臣老矣，如副將者，猶足為之。”
忽必烈聽了說：“伯顏可以任吾此事。”阿術和阿裏海牙都表示讚同。
伯顏曾從旭烈兀西征，並在那裏任事十餘年，後來作為旭烈兀使團成員，從伊利汗國來到元朝，被忽必烈看中，留在自己身邊，成為忽必烈的親近大臣。忽必烈準備最後滅宋，首先想到伯顏，準備把最後滅宋的大任交給他。
至元十一年(1274)三月，忽必烈為了進一步加強滅宋的統一領導，將荊湖和淮西兩個行樞密院改為兩個行中書省，以伯顏、史天澤、阿術、阿裏海牙和呂文煥行省荊湖，以合答、劉整、塔出、董文炳行省淮西。
不久，史天澤向忽必烈建議說：“今大師方興，荊湖、淮西各置行省，勢位既不相下，號令必不能一，後當敗事。”
忽必烈采納了史天澤的意見，為了號令統一。又把淮西行中書省改為行樞密院，把滅宋大權集中到伯顏手中。
忽必烈做好攻宋準備以後，六月，下令大舉攻宋，他詔諭行中書省及蒙古漢軍萬戶千戶軍士說：
“爰自太祖皇帝以來，與宋使介交通。憲宗之世，朕以藩職奉命南伐，彼賈似道複遣宋京詣我，請罷兵息民。朕即位之後，追憶是言，命郝經等奉書往聘，蓋為生靈計也，而乃執之，以致師出連年，死傷相藉，係累相屬，皆彼宋自禍其民也。
襄陽既降之後，冀宋悔禍，或起令圖，而乃執迷，罔有悛心，所以問罪之師，有不能已者。
今遣汝等，水陸並進，布告遐邇，使鹹知之。無辜之民，初無預焉，將士毋得妄加殺掠。有去逆效順。別立奇功者，驗等第遷賞。其或固拒不從及逆敵者，俘戮何疑。
忽必烈又抓住宋朝拘留使者之過，借以鼓勵將士奮勇殺敵。一時軍情激奮，個個摩拳擦掌，發誓要滅亡宋朝。
忽必烈發布詔諭以後，伯顏前來辭行，忽必烈語重心長地對伯顏說：“昔曹彬以不嗜殺平江南，汝其體朕心，為吾曹彬可也。”
從前，忽必烈率軍平大理時，姚樞勸他以曹彬為榜樣，不嗜殺人，忽必烈深以為然。如今，忽必烈也以曹彬滅南唐市不易肆的故事，勸伯顏不嗜殺人，足見忽必烈已經有了仁民愛物之心。
九月，伯顏督率諸軍，兵分兩路大舉滅宋，伯顏本人與阿術統領右軍主力，以南宋降將呂文煥為先鋒，由襄陽入漢水過長江。
左軍由合答統領，以南宋降將劉整為先鋒，出淮西取道揚州而進。又令董文炳率領一路大軍自淮西正陽南逼安慶，以為呼應。
各路大軍都受伯顏節製，伯顏一聲令下，元軍個個奮勇爭先，對南宋發起了最後的攻勢。
這時，宋度宗已病死，賈似道擁立全後的幼子趙壇即位，是為宋恭帝。
南宋的總兵力約有七十餘萬，從軍隊數量上說，不少於元軍。
但賈似道當權，政治腐敗，軍隊分崩離析，沒有戰鬥力。正如南宋京湖製置使汪立信所說：“今天下之勢十去八九，而君臣宴安不以為虞”,整天“酣歌深宮，嘯傲湖山，玩歲慢日，緩急倒施”,要想打退元軍進攻，“不亦難乎”。
汪立信心中非常焦急，向賈似道獻上三項抗元的策略：上策是在全部七十萬大軍之中.選出英勇善戰者五十餘萬充實江上，沿江百裏設屯，“屯有守將，十屯為府，府有總督，其尤要害處，輒參倍其兵。無事則泛舟長淮，往來遊徼，有事則東西齊奮，戰守並用。刁鬥相聞，饋餉不絕，互相應援，以為聯絡之固”。
中策是“久拘聘使，無益於我，徒使做得以為辭，請禮而歸之，許輸歲幣以緩師期，不二三年，邊遽稍休，藩垣稍固，生兵日增，可戰可守”。
下策則是等候投降。
汪立信的分析不為不確，所獻上策和中策不失為妙法良策，然而，賈似道不但不予采納，反而以汪立信眼睛不好，大罵“瞎賊狂言敢爾”,立即罷了汪立信的官。
賈似道拒諫飾非，弄得人心惶惶，朝野一片混亂。
不久，在南宋首都臨安(今杭州)等地就流傳出一首“江南若破，百雁來過”的歌謠，以“百雁”為“伯顏”的諧音，暗示元朝丞相伯顏所率大軍既將滅亡南宋了。
伯顏率領右路主力會師襄陽，派遣唆都由棗陽進司空山，翟文彬由老鴉山出荊南，以分散宋軍對漢水流域的防守，伯顏本人統率中軍沿漢水直逼郢州(今湖北鍾祥)。
郢州在漢水北岸，以石砌城，高如大山，矢石也打不進去。
宋軍又在漢水南岸修築一座新郢城，在江中央插了很多木樁，攔截船隻的往來。
宋軍還用鐵繩把數十條戰船連接起來，配以強弩，擋住元軍的進路。
南宋大將張世傑率領十餘萬精兵和一千多艘戰船守衛在這裏。離郢州不遠的黃家灣堡也有宋軍防守。
伯顏見狀，不敢貿然進攻。他派遣呂文煥觀察了郢州宋軍的防禦設施，發現黃家灣堡西邊的溝渠，深闊數丈，南通藤湖，可達漢江。阿術所俘獲的老百姓也提供了這一線索。
於是，伯顏派名將李庭、劉國傑攻下黃家灣堡，由藤湖入漢江。
當時，許多將領向伯顏說：“郢城，我之喉襟，不取，恐為後患。”
伯顏說：“用兵緩急，我則知之。攻城，下策也，大軍之出，豈為此一城哉。”堅持繞過郢州，渡過了漢水。
結果，駐在郢州的宋軍沉不住氣了，在副都統趙文義率領下出城追擊元軍，伯顏聞訊親率大軍回返，將宋軍殺得大敗。
伯顏通過郢州，順流破沙洋、新城，來到漢口，當時，南宋淮西製置使夏貴、都統高文明等以戰船萬艘阻攔元軍的進攻。
南宋都統王達以重兵駐守陽邏堡。陽邏堡是南宋江防要塞，曆來是兵家必爭之地，陽邏堡若失，江防要城鄂州必不可保。
伯顏擺出進攻漢口的架式以吸引宋軍，然後由沙蕪入長江，全力進攻陽邏堡。宋軍堅守，奮勇抵抗。
伯顏攻了三天，也沒有攻下來。有位相士對伯顏說：“天道南行，金木相犯，若二星交過，則江可渡。”
伯顏不相信相士的胡言亂語，派阿術率三千騎兵夜襲長江南岸，以為搗虛之計，然後南北夾攻，大敗宋軍，夏貴僅率少數戰船逃走。
鄂州知州張晏然、都統程鵬飛聽說陽邏堡失守膽戰心驚，開城投降。
占領鄂州以後，伯顏分兵留阿裏海牙經略荊湖，自領水陸大軍，以呂文煥為前鋒，順流而東。宋朝沿江諸帥多為呂文煥舊部，皆不戰而降。
至元十二年(1275)正月，伯顏與董文炳等會師於安慶，二月，進入池州(今安徽貴池)。
鄂州等地接連失守，南宋朝野震動，群臣紛紛上疏，要求賈似道親自出兵抗元。賈似道被迫無奈，隻好勉強出兵。
但他畏元如虎，沒有出戰，就故技重演，又派遣宋京使元，企圖用奉幣稱臣的辦法，再次同蒙古議和，被伯顏嚴詞拒絕。
無可奈何之際，賈似道隻好裝腔作勢，布置起軍隊來。他令泰州觀察使孫虎臣以精兵七萬駐在池州附近的丁家洲，令淮西製置使夏貴以戰船兩幹五百艘停在長江攔阻元軍，自己則帶一部分軍隊駐在蕪湖以南的魯港。明令建立都督府，號稱雄兵百萬。
宋軍表麵上看陣容十分龐大，實際上內部矛盾重重。
夏貴因在陽邏堡被元軍打敗，害怕別的將領打勝仗治他的罪，又擔心孫虎臣搶功，所以沒有鬥誌。
而元軍乘勝而來，士氣旺盛。
伯顏令元軍造大船十餘艘，船上放滿幹柴火，揚言要燒宋人戰船，以威嚇宋軍。然後率軍猛攻丁家洲。
阿術和孫虎臣對陣激戰，用炮火猛轟宋軍，宋軍頓時大亂。戰不多時，宋朝大將夏貴先逃，賈似道倉皇失措，急忙鳴金收兵，元軍乘勢衝殺過去，宋朝十三萬大軍傾刻潰散，主力全部瓦解。
士氣正旺的元軍乘勝追擊，三月，攻下建康(今江蘇南京)。伯顏以行中書省駐建康，阿塔海、董文炳以行樞密院駐於鎮江，鞏固了長江防線，為元軍最後滅宋奠定了基礎。
伯顏在建康，有人告訴他宋朝大臣汪立信曾向賈似道獻過上策、中策、下策三策，如今自殺而死。伯顏聽後，非常驚訝地說：“宋有是人，有是言哉!使果用，我安得至此。”宋朝不是沒有人才，而是以賈似道為首的統治集團太腐朽無能了。
打響滅宋戰役以後，忽必烈一直關心戰事的發展，當他聽到前線不斷傳來勝利捷報，心情無比激動和喜悅，仍然像往常一樣，對戰事的發展不斷做出布置和指示。
但忽必烈由於沒有身臨其境，不知道宋朝腐朽的速度已呈直線下降之勢，認為宋朝還有一定勢力，再加上西北諸王在北邊不斷騷擾，忽必烈對伯顏進軍如此神速有些擔心，曾幾次以“士卒不習水土，遣使令緩師”,“以北邊未靖”,命令“勿輕入敵境”等。
至元十二年(1275)五月，又因為西北諸王騷擾，將伯顏從南方前線召回上都(今內蒙古正藍旗東閃電河北岸),專門商議是否繼續進攻南宋的問題。
伯顏攻宋，捷報頻傳，正欲率軍直取臨安，忽接回都命令，於是打馬飛行，很快趕回上都。
這時，西北諸王海都等人乘元軍攻宋之機，對忽必烈發動了新的攻勢，忽必烈有意暫時停止攻宋，令伯顏北上平定海都叛亂。
伯顏向忽必烈詳細匯報了攻宋情況，並再三表示，宋朝現在十分腐朽，正是滅宋的大好時機。建議繼續進兵，一舉滅宋。忽必烈聽了伯顏的話，對宋廷的腐朽有了新的了解，當即批準了伯顏的請求，令其領兵迅速攻克臨安，滅亡宋朝。
同時，為了不讓西北諸王占到便宜，忽必烈又令右丞相安童行中書省、樞密院事，輔佐皇子那木罕率大軍北征海都。
諸事安排完畢，南北兩支大軍同時向對手發動了進攻。伯顏快馬加鞭，晝夜兼程，迅速趕回建康。十一月，伯顏從建康、鎮江一線分兵三路直攻臨安。
以行省參政阿剌罕等為右軍.從建康出四安攻餘杭縣西北的獨鬆關；以董文炳、張弘範等為左軍，自江陰取海道經澈浦、華亭攻入臨安；伯顏與行省右丞阿塔海為中軍，從建康出發經常州進攻臨安。
伯顏一聲令下，三路大軍水陸並進，浩浩****地殺向臨安。此時，臨安城內，慌亂不堪。
賈似道因為丁家洲戰役不戰而逃，以及鄂州城下私自定約和扣留郝經等事暴露，群情激憤，被貶往循州，途中被押送人員鄭虎臣殺死。
賈似道雖然被殺，但他把宋朝搞得混亂不堪，遺患無窮，流毒甚廣，已經無法挽回了。
朝中大小官員，聽說元軍三路來攻，紛紛離職逃走；外地守臣，也紛紛丟印棄城而去。
輔佐幼帝的謝太後急得像熱鍋上的螞蟻，急忙寫了一張詔令，貼到朝堂上，全文曰：
我國家三百年，待士大夫不薄。吾與嗣君，遭家多難，爾小大臣不能出一策以救時艱，內則畔(叛)官離次，外則委印棄城，避難偷生，尚何人為?亦何以見先帝於地下乎?天命未改，國法尚存。凡在官守者，尚書省即與轉一資，負國逃者，禦史覺察以聞。
盡管謝太後苦苦哀求，對未逃者晉升一級的獎賞，又有對逃者進行懲罰的恫嚇，仍然無濟於事，棄官而逃者不見其少，日漸其多。
其時，謝太後知道形勢危急，出於無奈，隻好下了一道哀痛詔，令各地趕快起兵勤王。謝太後在這道哀痛詔裏承認“田裏有愁歎之聲，而莫之省憂；介胄有饑寒之色，而莫之撫慰”。
要求“文經武緯之臣，忠肝義膽之士”大起義兵，來挽救垂死的宋王朝，並答應將來“不吝爵賞”,重重酬報。
詔書發到各地，那些平時“食宋君之祿”的大小官員和將領置之不理，隻想逃跑或投降元朝，去食新的主子的俸祿了。
隻有贛州(今江西贛州)知州文天祥和郢州守將張世傑率兵入衛臨安。
文天祥是吉州廬陵(今江西吉安)人，南宋寶祐四年(1256)考中狀元，後被任為贛州知州。
文天祥接到謝太後勤王詔書，不顧一切，拿出家財招募一支軍隊星夜趕往臨安保衛王室，卻遭到宰相陳宜中的拒絕，派他到平江(今江蘇蘇州)去做知府，又讓他去守餘杭附近的獨鬆關，然而，還未等文天祥去上任，兩地均已失守，陳宜中隻好同意文天祥去臨安。
這時，宋朝大勢已去，無力挽救狂瀾。
陳宜中和謝太後沒有辦法，隻好派出使者向忽必烈搖尾乞憐，請求退兵修好，表示可以稱侄納幣，稱侄不許，可以稱侄孫，最後願意稱臣，求封為小國。
然而，事到如今，再搖尾乞憐也沒有用，毫無疑問，每次都遭到了拒絕。
不過，伯顏受忽必烈之命，並不拒絕宋使前來談判，他怕把宋人逼急了，宋人或戰或逃，使臨安的公私財富在戰火混亂中焚毀散失，因此，利用宋人委曲求全的心理，假意談判，緩緩進兵。
和議不成，文天祥主張讓謝太後、全太後(宋度宗後)、恭帝入海，留下自己背城一戰。陳宜中不許，但又拿不出任何辦法，後來幹脆拂袖而去，逃到溫州去了。
伯顏三路大軍進展順利，至元十三年(1276)年初會師臨安。
謝、全兩太後驚恐萬分手足無措，隻好任命文天祥為右丞相兼樞密使，派他去元營談判。
文天祥到達元營，不顧伯顏的威脅利誘，始終堅持先撤軍後談判的立場。
伯顏見文天祥臨危不懼，知為難得人才，於是打破元軍從不扣留使者的慣例，將其拘留營中，意欲使其投降。
文天祥被留，謝太後、全太後、宋恭帝無計可施，隻好捧著傳國玉璽和降表向伯顏投降。
伯顏接受降表，入臨安巡視，觀潮於浙江，而後駐於湖州。
隨後，伯顏在臨安設立兩浙大都督府，命忙兀台、範文虎管令大都督府事宜。
伯顏又命張惠、阿剌罕、董文炳等人入城點核倉廩及軍民錢穀簿冊，收繳百官誥命官印等，又命人收取禦用器物、符璽、宮中圖籍和珍寶等。
董文炳等人入城後，罷去南宋職官，解散南宋軍隊，封存府庫，收集禮樂器皿及圖籍等。又向翰林學士李槃建議說：“國可滅，史不可沒。宋朝十六主，有天下三百餘年，其太史所記具在史館，宜悉收以備典禮。”
於是收集宋史及諸注紀五千餘冊，保存起來，後送歸國史院，保存了大量典籍，為後來修撰《宋史》奠定了基礎。
因為伯顏牢記忽必烈“以曹彬為榜樣，不嗜殺人”的教誨，“奉揚寬大，撫戢吏民”,致使“宋民不知易主”,“九衢之市肆不移，一代之繁華如故”,很快便使臨安市民安定下來。
至元十三年(1276)三月，伯顏留下董文炳、阿剌罕等人經略浙閩未下州郡，令阿塔海等人進入宋宮，向宋恭帝趙暴及兩太後宣布詔旨，免其係頸牽羊之禮，跟隨大軍北上。五月，宋恭帝等至上都，忽必烈親自召見，廢其帝號，封為瀛國公。
元軍能夠迅速攻占南宋首都臨安，全是忽必烈運籌帷幄不失時機發動滅宋戰爭的結果；是忽必烈用人得當，又善於聽取劉整、伯顏等人建議的結果；是忽必烈整頓內政，發展經濟，保證前線物資供應的結果；是忽必烈安撫百姓，不嗜殺人的結果。當然，這也是南宋極端腐朽導致的必然結局。