在派出旭烈兀西征的同时，蒙哥开始了对他平生最重要的敌人——南宋的征伐战略部署。
对南宋该怎么打？蒙哥在窝阔台时期就已经进行过深入的思考。当时，窝阔台的几个儿子及一众蒙古将领在伐宋的战场上打得有些不伦不类。荆湖及两淮战场上，由于阔出的战死及南宋名将孟珙的崛起与他的“藩篱三层”战略防御体系的打造，蒙古人从战略进攻转入战略防御，塔察儿、察罕及汉军将领史天泽、张柔等人，接连丢城失寨，甚至连原先蒙古的土地也丢失了不少。和宋军的战争成了拉锯战，除了抢一些财物，根本就没什么作为。四川战场，在阔端返国后，塔海、汪世显的进攻也不顺。即便是在川北有一些根据地，对成都、重庆等中心地带，也只能以劫掠为主，根本守不住。
蒙哥觉得，从大方向上，窝阔台的战略部署是没错的。但他有几点失误：一是轻易出兵。对南宋的战争像是一盘大棋，要做好充足的准备，有一个全盘的部署。二是用人不当。窝阔台的几个儿子，无论是阔出还是阔端，都是不够大气的统帅，其他宗王及汉军将领没有主心骨，所以战争打得较散。三是窝阔台后期的不思进取。窝阔台后期，他本该及时调整战略，重新布置征宋计划的，但是他耽于酒色，任由蒙古军队在那里死缠烂打，白白等待孟珙率宋军坐大。四是战略不当。最初在荆湖、两淮、四川用兵，这是一种硬碰硬的做法，不易取得成效；后来，宋廷采用孟珙的策略，在蜀、荆、襄、鄂和两淮筑起坚固的防御体系，要取得成功就更难了。
其实，蒙古人有一条非常好的作战经验，窝阔台没有好好总结。这是从围猎中获得的，也是蒙古人屡试不爽的好办法，就是“四面合围，攻其腹背”的“斡腹之谋”。这既是一种战略，也是一种战术。小到一场具体的战役，比如佯装战败，把敌人引进埋伏圈，绕到敌人背后给予致命一击；大到对付一个国家，比如对金国，避开防守坚固的潼关、黄河，假借宋道，绕到金国背面，袭击唐、邓。
对付南宋也应该采用这个办法。具体该怎么运用呢？就是据守荆湖、两淮一带，绕道大理、安南等国北上，杀进南宋境内，从而调动宋军固守防线上的敌人。一旦调动，驻扎在这些地方的蒙古守军便可乘机向前，寻找战机，分进合击，消灭宋军有生力量，最终一举灭亡整个南宋。
蒙哥吸取了窝阔台时期伐宋的经验教训，把他的战略进行了重要的调整。他让荆湖、两淮、四川前线上的蒙古守军改变以前单纯的掳掠和袭击的策略，积极分兵屯田储粮、筑城列障，实施占一地就巩固一方的方针，同时加紧操练，准备军需，拖住宋军的主力部队。
“斡腹之谋”策略的第一步是拿下大理，把大理作为跳板。
这个任务，他交给了忽必烈。
大理国并不难打。蒙哥已对这个国家的历史和现状做过深入的了解。这其实只是个边陲小国，国家并不富裕，也不强大。从其太祖段思平建国以来，历代皇帝都是以儒治国，以佛治心，而且不好军事。对外一直奉宋皇为宗主，对内则被权臣制约。皇帝传到第十二代上德帝段廉义时，出现权臣杨贞义之乱，上德帝被杀。而另一权臣高智濂又起兵杀死杨贞义，扶立上德帝之侄段寿辉为帝，是为上明帝。但这高家并非真心护主，没多久，高智濂之子高升泰便废掉上明帝的儿子保定帝段正明自立为王，并改国号为“大中”。只不过高升泰只当了一年大中皇帝便一病不起，临死前恢复大理国，立保定帝之弟段正淳为帝，高家则做了“中国公”，仍然掌握着实权。到蒙哥决定攻打大理时，大理又传了七代，皇帝名叫段兴智，依然是高家的傀儡，高家的中国公是高祥、高和，君臣都没什么才能。这样的国家，要打并不是难事。
不过，蒙哥仍然相当重视，因为这是他整个伐宋大战略中很关键的一步，不容闪失。于是，他共派出了三路大军。除忽必烈的中路军外，他还派兀良合台为西路军，宗王抄合、也只烈等为东路军。整个大军有10万之众。
兀良合台原本是被蒙哥派去随旭烈兀西征的，后来蒙哥又改变了主意，因为这毕竟是忽必烈第一次带兵，能不能顺利完成任务，他并没有把握，所以临时决定派身经百战的兀良合台转回来辅佐忽必烈。
为配合整个出征大理的行动，蒙哥还命令四川前线上的汪德臣、帖哥火鲁赤、带答儿等加强行动，拖住宋军。汪德臣是汪世显的儿子，汪世显已于1243年去世，汪德臣从阔端的府上回来，继承他父亲的职位负责四川战事。只有拖住宋军，忽必烈才能顺利进军到大理。
1252年9月，忽必烈率领南征中路军从金莲川正式出发。出发时，他带上了自己的文武幕僚姚枢、刘秉忠、廉希宪、阿里海牙等人。
对于这次南征，廉希宪曾向忽必烈提出过不同意见，他说：“可汗，您觉得这一次我们使用的‘斡腹之谋’能成功吗？”
忽必烈饶有兴趣地问：“噢，你有什么意见，说来本汗听听！”
廉希宪说：“我有两个担忧。一是大理、安南一带地势险峻陡峭，步行尚且艰难，骑马可以说寸步难行。我蒙古擅长的是骑射，就算进入了南家思境内，没有马，我们还怎么打仗呢？二是这些地方充满瘴气，我们北方人根本不习惯在这样的地方生存，如果我们染上了瘴气，战斗力将严重削减，那时候还能打胜仗吗？所以，我以为，‘斡腹之谋’确是咱蒙古人的制胜法宝，但不加分析照搬，恐怕不行。”
忽必烈想了想说：“你说得固然有道理，但是我们没有实践过，怎么知道能不能成功呢？我们还是按照合罕的安排，先攻下大理再说吧。”
忽必烈的中路军渡过黄河，穿越盐州，出萧关，于1253年夏天进驻六盘山。这里是当年成吉思汗征讨唐兀惕时的避暑之地。忽必烈决定在这里暂住养马，同时等待兀良合台的西路军及抄合、也只烈的东路军的到来。
有一天，忽必烈带着姚枢等人到草地上散步。当时风光绮丽，黄花遍地，阳光明媚。忽必烈心情大好，又想让姚枢给他讲一些汉人的典籍，便问道：“先生，汉人圣贤也有喜欢散步观风景的吗？”
“有啊，”姚枢说，“有一天，子路、曾晳、冉有、公西华等人陪孔子坐。孔子说，如果有人任用你们，你们该怎么做呢？子路说，一个小国，夹在大国之间受尽欺负，如果任命他为大将，只要三年时间，他就会把这个小国变成一个军事强国。”
忽必烈专心听着，暗暗点了点头。
姚枢接着说：“孔子问冉有。冉有说，如果给他一个方圆六七十里的地方，三年时间他可以让那里的人们丰衣足食。孔子问公西华，公西华说，他可以做一个小司仪，让那里的人都懂得礼节。”
忽必烈叹息说：“不愧为孔子的学生啊，都是有理想能作为的人！”
姚枢说：“孔子最后问曾晳。那时候曾晳正在弹琴，直到把琴弹完，他才说：‘莫春者，春服既成，冠者五六人，童子六七人，浴乎沂，风乎舞雩，咏而归。’孔子听了高兴地叹道：‘吾与点也。’”
姚枢讲完了，忽必烈若有所思地说：“先生，曾晳的意思，怕不只是在山水边散步看风景吧？”
姚枢说：“可汗明慧！曾晳确实不只是散步游玩这个意思。他是在讲治国之道呢。如果一个皇帝，或者是一个封疆大吏施行仁政，爱护百姓，把国家治理得人人安居乐业，可汗请想，那皇帝或封疆大吏还有什么事做呢？只能散步看风景了！”
忽必烈笑了笑，又说：“先生，你给本汗讲这个典故，恐怕也不仅仅是讲典故吧？”
姚枢说：“可汗，老夫的一点儿小心思，怎么瞒得过您呢？您统率蒙古威武之师，讨伐大理，老夫有个不情之请。”
忽必烈说：“先生尽管说就是了。”
姚枢说：“可汗，昔日南家思开国皇帝赵匡胤攻打南唐，统一全国，他派大将曹彬统兵前往。曹彬领命后，却装病迟迟不出马。曹彬的手下将领都来看他，他对大家说：‘我的病在心，不在身，不是吃药就能够治好的。只要你们诚心诚意发誓，攻克江南后，绝不妄杀一人，也不妄抢一件财物，让我不担心，病自然就好了！’众将听后都纷纷立下重誓。后来，曹彬消灭南唐后，果然不杀一人，很好地保护了那里的百姓及建筑，所以老夫请求，可汗拿下大理后，也不要妄杀人，更不要屠城！”
刘秉忠接着说：“可汗，我赞同姚先生的意见。我们攻下大理，是要以它为跳板，进攻南家思的。如果他们只是口服心不服，势必在后方给我们惹出不必要的麻烦。当年诸葛亮北伐魏国的时候，对南蛮首领孟获七擒七纵，就是为了让他心服。我们也要想办法让大理心服啊！”
忽必烈久久不语，他一个人在前面慢慢走着。阿里海牙看到忽必烈的表情很严肃，有些担心，直拉姚枢的衣角。姚枢笑着对他摆摆手，让他沉住气。果然，没过多久，忽必烈就转过身来，激动地拉着姚枢和刘秉忠的手说：“两位先生的话，本汗记住了！本汗向你们保证，攻下大理后，本汗也能像曹彬那样！”
忽必烈在六盘山停住脚步，除了养马及等待另两路大军外，还有件重要的事情要做。因为再走不多远，就要走出蒙古的土地了。蒙古和大理并不接壤，要到大理，必须要穿越南宋或者吐蕃诸部落的土地。南宋在四川的守将是余玠，那是一员骁将，他在四川构筑了坚固的防御，虽然汪德臣、帖哥火鲁赤已经出兵嘉定，把宋军主力拖到那里，但是要穿过那里仍然很难。唯一的办法是从吐蕃进军。
吐蕃是一片庞大的区域，有很多个部落。1244年，萨迦班智达应阔端的邀请赴凉州，代表大部分吐蕃部落与阔端谈判，并最终表示归顺之意。也就是说，大多数吐蕃部落已经归顺了蒙古，但仍然有一部分部落没有归顺。后来，阔端把吐蕃的管理权交给蒙哥，蒙哥让忽必烈来管理。忽必烈虽然答应了，但其实并没有和吐蕃这些归顺的部落首领接触过。尤其是1251年，萨迦班智达去世后，他的继承人八思巴，忽必烈还没有见过。
忽必烈到六盘山后，便派人去把八思巴找来，让他为路过的蒙古军提供军粮、草料，派遣差役。
八思巴是萨迦班智达的侄儿，从小聪慧好学，8岁时能向人们讲经。佛法精深，知识渊博，是吐蕃人眼中标准的活佛。当他继承他伯父教主之位的时候，才17岁。也是年轻气盛，听到忽必烈的要求后，他很不高兴，便不答应，推说吐蕃诸部落没钱，百姓负担不起。
忽必烈见八思巴推三阻四，心里很不痛快，但是他也没办法。一来，虽然大部分吐蕃部落归顺了蒙古，但是他们和蒙古更多的是合作关系，与其他属国属部有所不同。二来，蒙古人是很尊重宗教的，而且他们对每一种宗教都尊重，在战争中，也很少破坏寺庙。八思巴是藏传佛教教主，忽必烈是很敬重的。再者，忽必烈是要从吐蕃穿过攻打大理，他不想节外生枝。所以，八思巴拂袖而去，他也只能任他走，一个人在一边生闷气。
忽必烈的王妃察必看到忽必烈气冲冲地走回大帐来，对他说：“可汗，你不用担心，让我去劝一劝八思巴，兴许能够说动他。”
忽必烈惊异地看着自己的王妃，说：“呃，察必，你真能说动他，那可就太好了！你快去吧！”
察必去了八思巴的大帐，没过多久就回来了，笑吟吟地对忽必烈说：“可汗，这事成了，八思巴答应给各部落长写信了！”
忽必烈惊异地说：“真的？你是怎么说动他的？”
察必说：“这件事还要请可汗不要责怪我擅自做主，我才敢说。”
忽必烈笑笑说：“不怪，不怪，你做了什么主啊？”
察必说：“我做主让你尊他为上师，皈依到他门下。”
忽必烈不高兴了：“你让我皈依到他门下？”
察必耐心地说：“可汗，我是这样想的，八思巴虽然是萨迦派教主，但他毕竟才17岁，在吐蕃各佛教教派的教主中，他的资历是最浅的。虽然以前班智达是各教派的首领，但各教派未必肯服从这么个小孩子。如果可汗能尊他为上师，皈依他门下，他的地位将得到极大地提高，他在各部落教派中将享有崇高的威信。另外，可汗奉八思巴为上师，他就会死心塌地地归顺你。这个地区教派林立，情况很复杂，如果能有八思巴这样一个人在这里主事，可汗会很省心啊！”
忽必烈想了想说：“察必，这件事情你做得对。咱蒙古人，向来信奉的是萨满教，是长生天。但是还有很多人信聂思脱里教，信伊斯兰教。本汗决定了，就按你说的办！”
于是，忽必烈带着察必和儿子真金奉八思巴为上师，向八思巴奉献财宝作为灌顶的供养。八思巴则为他们举行了密宗喜金刚灌顶仪式，同时，立刻派人给吐蕃各地的高僧写信，叫他们积极为忽必烈出粮出力。
八思巴从此成为忽必烈身边一个非常重要的人。忽必烈称帝后，八思巴被尊为国师。此后，元朝皇帝都设国师一职，由藏传佛教教主担任，藏传佛教渐渐地取代萨满教成为国教，对有元一代，乃至元朝灭亡后重回草原的各蒙古族产生了深远的影响。
在六盘山逗留没多久，兀良合台的西路军和抄合、也只烈的东路军也都到了。于是，忽必烈挥师出发，1253年9月来到临洮。在这里，他派出使者，向大理国下发了第一道战书。
大理王段兴智接到战书后，立刻便想投降，但是高祥、高和兄弟不同意。高祥说：“陛下，仗都没有打，怎么就投降呢？这多没骨气啊！再说了，蒙古军虽然厉害，但他们长途奔袭而来，人劳马疲，战斗力大减，果真打起来，我们未必就输！”
大理国虽然姓段，但高家掌握着实权，高家既然说打，段兴智同不同意都得打。其实，段兴智也未必就那么懦弱，只是这个国家既然不是他的，亡不亡都与他没什么关系。不打，还能保全性命。而高祥、高和则刚好相反，所以拼死他们也要打下去。
招降不成，忽必烈继续往前进军至忒剌。在这里，忽必烈把三路大军分开，分别从三个不同方向朝大理挺进。西路军兀良合台取道晏当路。由于吐蕃的支持和引导，兀良合台十多天就到了大理国境内的金沙江畔，这里离大理都城还有四百余里。兀良合台一面派使者向忽必烈报告，等待他来主事，一面清理金沙江畔的一些部落。他没遇到什么大的阻碍，金沙江沿岸的摩些等部落酋长唆火脱因、塔里马、麦良等都前来迎降。然后，兀良合台沿金沙江进逼大理北境的丽江，同时分兵攻打沿途的山寨。其他寨子都很轻易就攻下来了，唯独一个叫阿塔剌的寨子，背依高山，面临江面。寨主阿塔剌不想投降，凭险而据。兀良合台在江对岸架起回回炮轰击，轰破了他的城墙。阿塔剌率兵还击，兀良合台一边攻打，一边派他的儿子阿术迂回渡江，摸到阿塔剌身后，两边夹击，终于将其拿下来了。
东路军抄合、也只烈的行军也非常顺利。抄合、也只烈取道四川西北草原通往内郡的古隘道，经茂州、会川，沿宋边境州县南下。照理，这条路线是要遇到宋军的，但恰恰他们没有遇到，非常轻松地穿过这个南宋的边防地，并经黎州渡大渡河南下。
东路军的奇遇只能说是他们的运气太好了。本来，四川的防务是由宋兵部侍郎、四川安抚制置使余玠在打理的，但是那时候，余玠死了，新制置使没到位。他们刚好利用了这个时间差。
余玠是宋末有名的将领，他原本是赵葵的手下，在窝阔台伐宋的战争中，因多次打败蒙古军，1242年被朝廷封为兵部侍郎，总理四川防务。
余玠到达四川的时候，正是四川守军被蒙古人打得节节败退的时候。他革除弊政，实行轻徭薄赋、除暴奖贤、广纳贤良、聚小屯为大屯等政策，逐步恢复了被蒙古军破坏的地方经济。同时，他采纳播州人冉氏兄弟的建议，采取“依山制骑、以点控面”的方略，在江岸边山势最险峻的地方，带领几十万人，经过连年奋战，筑起十几座山城，其中最著名的有云顶、运山、大获、得汉、白帝、钓鱼、青居、苦竹隘等八座城堡，号称“川中八柱”，把成都、蓬州、阆州、洋州、夔州、合州、顺庆、隆庆八地的府治迁到新城上。然后，他又调整了兵力部署，把金州的守军移到大获，把沔州的守军移到青居，把兴州一带的守军移到合州钓鱼城。这三处守军共同防守内水三江，也就是涪江、嘉陵江、渠江。接着，他把利州的守军移到云顶，防守外水，也就是岷江、沱江。各城堡依山为垒，据险设防，就像四川地面钉上去的八根巨大的坚固的钉子，让四川空前安稳起来。
余玠在移军屯兵的同时，又广为屯田储粮，训练士卒，打造武器。经过数年建设，余玠逐步建成了以山城为中心，以江河为天险，以堡寨扼要隘的纵深梯次防御体系。针对蒙古军骑术精良，善于野战的特点，采取“守点不守线、联点而成线”的方略，利用山险制骑，起到很好的作用。
1246年春，蒙古军大将塔塔歹贴赤分兵四路进攻四川，余玠率军抗战，以新筑的山城为屏障，重创蒙古军。1249年，余玠在防御的同时，开始主动还击，他调集四川各路精锐，誓师北伐，以一部兵力向陇蜀边界出击，自率主力从金牛道向汉中进发，三战连捷。1250年4月，余玠率10万大军占领汉中西部的中梁山，烧毁汉中至大散关栈道后，率军围汉中，直到蒙古各路援军赶到，余玠才撤退回山城。
1252年10月，汪德臣、帖哥火鲁赤为配合忽必烈攻打大理，率军攻打嘉定，余玠又指挥大军把他们打败。余玠也因此被封为兵部尚书。
但是，打得顺风顺水的余玠，却成为朝廷政治斗争的牺牲品。
余玠原是赵葵的幕僚。赵葵是宋廷的主战派，恰好在窝阔台去世到蒙哥登位的那十年时间里，由于南宋对蒙古的战争获得一定的优势，赵葵得势，一直官至右丞相兼枢密使。赵葵一系的将领也相继上位，余玠因此能在四川经营出大气象。后来，随着蒙哥的崛起，对南宋的战争有了起色，宋廷中以谢方叔为代表的主和派又重新抬起头来。谢方叔在皇帝面前攻击赵葵不是科举出身，以所谓“宰相须用读书人”为理由，排斥赵葵任相。结果皇帝把赵葵的职务全免了。
赵葵失势，谢方叔当上宰相，他就回过手来收拾赵葵的部下。他对皇帝说：“余玠这个人，在四川当起土皇帝来了！他一手遮天，整个四川都只能听他的，甚至对圣旨也常常拒不执行。久而久之，恐怕四川那块盆地要分裂出去了……”
宋廷的皇帝总是这样，只要边防守将连打胜仗，他们就不放心了，总害怕这些守将会坐大，拥兵自立，就像他们的老祖宗赵匡胤搞陈桥兵变一样。所以，身边要有奸臣一说，他们马上就收了那大将的兵权。对岳飞是这样，对余玠也是这样。宋理宗赵昀听谢方叔这么一说，立刻让余晦取代了余玠的职位，招余玠入朝。凭空降下这一灾祸，余玠心里气恨难平，于1253年7月服毒自尽。
余玠去世后，汪德臣等人反扑过来，加强了攻势。余玠的副手程逢辰不能支撑局面。宋廷赶紧命令身在鄂州的余晦火速往四川赶去。
余晦是个无能之辈，当官却很有一套，他接到调令，迟迟不动身，借此向朝廷要封赏。四川告急，朝廷没法，只得升余晦为刑部侍郎、四川安抚制置使，兼任重庆府知府，又兼任四川总领，掌控了四川地方的军政大权。等到他出发到达山城时，已是1254年正月。
蒙古抄合、也只烈的南征东路军，便在这个时间缝隙中，轻轻松松地穿越宋境，直扑大理。
不过忽必烈的中路军就没那么顺利了。他走的是宋和吐蕃的边界地区，这条路线有两个麻烦，一是会遇到一些还没归附的吐蕃部落的反抗，二是山路崎岖，不好走。
这条线其实是忽必烈自己选择的，他要利用这个机会，把那些没有归附蒙古的吐蕃部落收复。由于八思巴的帮助，那些还没有归附蒙古的部落在忽必烈又打又抚之下，纷纷投降，表示了归附的意愿。忽必烈在这里设置了鱼通、长河西、宁远等几个宣抚司，派出官员加以治理，从而把整个吐蕃地区收归蒙古。
1253年9月末，忽必烈到达满陀城，在这里，他接到兀合良台请他去主事的飞报。为了加快行军速度，他将大批辎重留在满陀，全军轻装简行渡过大渡河。由于大军一直沿着大渡河谷地行军，只能翻越崇山峻岭，紧贴悬崖绝壁而行。在翻越雪山的时候，因为马匹过不去，忽必烈只好把马丢了。忽必烈走不动的时候，就被汉将郑鼎背着走，他的家属也被士兵抬着向前，这样就走得很慢，有时一天都走不了二三十里。而且由于气候恶劣，士兵不断被冻死或病死。当忽必烈经过一个多月终于穿过了高山峡谷进抵金沙江畔时，他的军队减员得非常厉害，十成中差不多去了八成了。
忽必烈乘皮囊及筏子渡过金沙江后，到达大理国北境。金沙江畔一些寨子的寨主纷纷率族前来投降，就像兀良合台遇到的情况一样。这也怨不得这些寨主们不抵抗，大理国由于权臣当道，不注意边防，整个国家的凝聚力是很差的。
忽必烈到达大理境内后，段兴智又想投降，高祥、高和再一次阻止了段兴智。他们错误地估计了形势，对大理的城防充满信心。也不怪高祥、高和太过自信，大理城的地势及防卫确实有些名堂。大理东靠洱水，西倚点苍山，南有龙尾关，北有龙首关，这四处阻隔就像四道坚固的铁闸，把大理城紧紧包裹在里面。同时，高祥又派出重兵据守咽喉要地龙首关，防止北面而来的蒙古军的进攻。
忽必烈的推进速度很快，也没受到什么阻碍，迅速到达了大理城外。兀良合台则遇到高祥设在龙首关的防守。龙首关是大理国修建的最重要的军事设施，前倚洱水，背靠点苍山，前后有五道城墙横亘，城墙上摆满各种防守武器，确是一个易守难攻的地方。兀良合台在这里遇到了很大的麻烦，久攻不下。于是，他派出一军佯攻，主力大军转移到点苍山背后，越过点苍山天险，逼近大理城下。不久，抄合、也只烈的东路军也赶来了。这样，三路大军会合在一起，把大理城团团围住。
忽必烈没有立即进攻，他派出三名使者再次到大理城内谕降。高祥、高和杀掉了三名蒙古使者，率领大军出城迎战。但是，他们显然不是蒙古军的对手，这一战下来，大理的主力部队几乎全军覆没，高祥、高和兄弟匆匆逃到统矢逻。段兴智本来要开城投降的，但高祥兄弟杀了蒙古使者，他感到蒙古人肯定不会放过他，也赶紧逃到了善阐。大理城破。
当忽必烈在城中找到三位使者的尸体时，勃然大怒，要下令屠城。姚枢赶紧劝解道：“可汗啊，您是答应过我们不会屠城的，怎么能违背您自己的誓言呢？”
忽必烈愤愤地说：“这个高祥，欺人太甚，竟敢杀本汗使者，本汗岂能饶过他们，马上屠城！”
姚枢说：“可汗息怒，杀我们使者的是高祥，与大理城里无辜的老百姓有什么关系呢？”
忽必烈说：“他们有什么无辜，不是还要出城抵抗吗？”
姚枢说：“可汗，他们不过是普通的老百姓、普通的士兵，我想他们大多数是并不想和我们作战的，但是高祥兄弟逼迫，他们也没有办法。从我们进入大理境内后，所遇到的寨子都争相向我们投降，可以看出高祥兄弟的统治并不得人心。现在高祥兄弟逃掉了，他们却留了下来，杀他们，有什么意义呢？”
忽必烈不开腔了，但可以看出他怒气难平。同时，很多蒙古士兵已经冲进民宅里杀人，强奸妇女，抢夺财物了。这是他们的惯例，他们打仗从来都是这样做的。
城里不断地传来大理人的惨号声，大批难民往城外逃。在这危急的时刻，刘秉忠“扑通”一声跪在忽必烈面前，说：“可汗，请您下令止杀吧！大理的民心要紧啊，民心定，则国定，合罕的‘斡腹之谋’才能顺利完成啊！”
忽必烈把牙一咬，大手一挥说：“好吧，本汗接受你们的建议，马上下达止杀令！”
于是，忽必烈传令：不准入民宅抢劫财物，不准强奸妇女，不准随便杀人。为了让命令能够迅速传达下去，他还连写了十多个“止杀”的牌子，让卫士到大理城四处宣传，督查。
忽必烈的这个决定，是蒙古战争史上的第一次。他使大理国三百年的文明精华得以保存下来，使得当地的经济文化免遭破坏。
攻下大理城后，忽必烈本想率军继续追剿段兴智和高祥兄弟，但是姚枢建议他立刻率军北还，把追剿大理君臣的任务交给兀良合台及抄合、也只烈等人。
忽必烈不解，问他为什么。姚枢说：“可汗，合罕让您平定大理，如今，大理都城都拿下来了，而且我们收复了大理大部分国土，可汗的任务也就完成了，为什么还要继续进军呢？”
忽必烈说：“大理城是拿下来了，但是，大理国王和大臣都还在，一旦他们卷土重来，本汗不是功亏一篑吗？再说了，这杀我使者的高祥兄弟脑袋尚且在他们头上，本汗如何甘心？”
姚枢说：“段兴智及高祥兄弟交给兀良合台他们对付就够了。当初合罕派可汗平定大理，其实凭可汗的能力，区区一个大理，还不手到擒来吗？为什么合罕又派兀良合台一起赶来呢？不知可汗是否想过这个问题？”
忽必烈还真没想过，他诧异地望着姚枢。
姚枢接着说：“现在可汗平定大理了，剩下的管理任务就交给兀良合台吧！可汗最好尽早起身，回去向合罕交旨，同时把大理还给合罕。”
这时，廉希宪也说：“可汗，我还有一个理由认为应该及早回去。”
“什么理由？”忽必烈问。
“合罕安排可汗平定大理，是合罕‘斡腹之谋’的一部分。对这个战略，我是持保留意见的。我们这次的行程也证明了，这条道是十分艰辛的。我认为最重要的还是应该从荆湖、两淮着手。而且可汗的基础也在那一带。如果可汗现在回去，将来合罕发动全面攻打南家思战争的时候，合罕就不会派您到这里来，而是直接在荆湖、两淮一带用兵了！”
忽必烈点点头，说：“好吧，听诸位的，本汗马上撤兵！”
1254年春，忽必烈派刘时中为宣抚使治理大理，派抄合、也只烈率东路军追杀高祥、高和兄弟，派兀良合台率西路军进攻善阐，自己率领中路军和家小及一众谋臣北还。
抄合、也只烈很快就拿下统矢逻，俘获了高祥、高和兄弟，把他们斩首，报了杀害三名蒙古使者的仇。
兀良合台于当年秋天统兵东征，进攻善阐。善阐是大理附都，被滇池环绕，三面皆水，险峻坚固。兀良合台用炮火摧毁了北城门，并大量投掷火油弹，但被守军堵住。兀良合台为了拖垮守军意志，用了疑兵之计，虚张声势，不断擂鼓，佯装攻城。守城士兵见蒙古军攻上来了，赶紧做好迎战准备。但蒙古军并不攻，一会儿就退下去了。城内守军见蒙古军收兵，正要稍事休息调整或吃饭睡觉，蒙古人又擂鼓鼓噪起来，守军只得又爬起来应付。一连七日，守军搞得疲惫不堪，精神崩溃。就在守军有所松懈的时候，兀良合台派出他的儿子阿术在晚上五更的时候带领部队偷偷溜进善阐城里，里应外合，终于攻破，俘获了潜逃的段兴智。
兀良合台随即把段兴智送到哈拉和林，朝见蒙哥。蒙哥对段兴智不像对鲁克赖丁那样，不但没有杀他，还赐予他金符，让他回去帮助兀良合台招抚周边部落。段兴智很感动，回去以后，便全力帮助兀良合台收复了赤秃哥、罗罗斯等地。在原来大理国的基础上，又建立了19个万户府。1256年春，他又向蒙哥献上了大理地图。蒙哥大喜，重新封段兴智为大理王，继续管理大理各部落。
两百多年来，大理王段氏被权臣架空，等到国家灭亡后，权力才重新回到段氏手里，这多少有些黑色幽默的味道。
