在这样的状况下，赵葵、全子才既无粮草，又无后援，实际上已经处于孤立无援的境地。而蒙古军却赢得了宝贵的时间，大举南下，并挖开黄河南部的寸金堤（今河南开封县以北），水淹河南，以阻止宋军西进及粮饷供运。
赵葵焦急之下，为求速战速决，不顾军粮匮乏，督促部队西进。宋将范用吉、樊辛、张迪领兵一万三千，徐敏子为监军，仅带五日粮，从西面向洛阳推进。洛阳民众打开城门，迎接宋军进城。另一宋将杨谊率军一万五千人为洛阳后援，到达洛阳东南龙门时，遭到蒙古骁将刘亨安伏击。这是宋军首次与蒙古军队正面交锋，第一次领略到蒙古铁骑的厉害，杨谊军大败，就连已经进入洛阳的徐敏子等军也闻之而丧胆。
数天后，蒙古大军前锋到达洛阳城下。宋监军徐敏子见势不妙，主动放弃洛阳，东渡洛水还师。半路上，宋军遭遇蒙古军，宋军一败涂地，樊辛、张迪等主将均力战而死，徐敏子仅带三百余人突围。驻守开封的赵葵、全子才见大势已去，主动从开封撤退。
此次出师，宋军前后共丧失十余万人，南宋朝廷收复“三京”的计划以失败告终。南宋急忙派遣使者向蒙古谢罪，以求缓和，但蒙古正好抓住南宋“肇始祸端”的把柄，兴师问罪。从此以后，宋蒙之战再起，河、淮、川、杨之间，迄无宁日了。
蒙古自大汗窝阔台死后，内部陷入汗位之争，无暇全力南顾，暂时放松了对南宋的进攻，使南宋有了喘息的机会。四川在战略上处于重要的地位，宋朝开始在四川部署防御。孟珙、介玠等在四川设置屯田，择险立寨，修筑重庆城。介玠在任四川安抚处置使时，整顿吏治，轻徭薄税，并设招贤馆，广泛征求防守四川的建策。播州人冉琎、冉璞兄弟向介玠建议，在合州（今四川合川）据险筑城。介玠采纳了建议，不但在合州钓鱼山修建了钓鱼山城，还在其他各江沿岸险要地修建山城十余处。钓鱼城成为著名的要塞，后来正是在这个地方，创造了中外战争史上的奇迹，因此被欧洲人称为“东方麦加城”、“上帝折鞭之处”。
正当抗战派将领在部署抗蒙时，朝中的主和派官员却在大搞阴谋。左相谢方叔大力排斥主战的右相兼枢密使赵葵，赵葵被罢官。谢方叔等又诬陷介玠（当时任兵部尚书）掌握大权，不知事君之礼。宝祐元年（1253年），介玠在四川被迫服毒自杀。
同年，蒙古忽必烈受命率师远征大理。他率军从六盘山出发，假道吐蕃，从忒剌（今四川松藩）分三路前进，过雪山，渡金沙河，沿路攻城略地。当年冬，到达大理境内。大理相国高祥屯兵大理城固守。十二月，在三路远征军的包围进攻下，大理城破，国王段兴智奔善阐（今昆明市），高祥逃至统矢逻（今云南姚安）被追杀。忽必烈迅即指挥蒙古军四出掠地，占领了除善阐以外的大理国土。次年（1254年）秋，善阐被蒙古军攻破，大理国王段兴智被俘虏。至此，建国三百余年的大理灭亡。
宋理宗本人在大敌当前时，却沉溺在声色享乐之中，大修宫室寺院，他最宠爱阎贵妃，使得她权势盛大。签书枢密院事丁大全、马天骥，专事陷害忠良，曾迫逐宰相董槐。当时，有人在朝门上题字：“阎马丁当，国势将亡。”宋理宗还宠爱宦官董宋臣。董宋臣人称“董阎罗”，他与阎贵妃、丁大全勾结，豪尽民田，招权纳贿，无所不为。除阎贵妃外，贾贵妃也备受宋理宗宠爱，其弟贾似道因之也受重用，为京湖安抚制置大使。由于南宋王朝的腐朽，灭亡的日子也更加临近。
蒙哥即位后，稳定了政局，始谋大举攻宋。此时，蒙古西征已大体完成；又在淮北筑城、屯田，建立了攻宋基地，忽必烈轻战川滇，攻占大理，迫降了吐蕃；汪德臣立城利州（今四川广元），刘黑马初定成都，巩固了对川北、川西的统治，兀良合台、帖哥火鲁赤、带答儿实现南北合兵夹击四川，开辟了从川江以南包抄南宋的另一条战线。蒙哥认为先图全蜀，然后沿江而下灭亡南宋的时机已经成熟。
