1251年6月，术赤系诸王、拖雷系诸王和东道诸王在斡难河举行忽里台，共推拖雷长子蒙哥为大汗（宪宗）。窝阔台和察合台两系诸王以未遵守立窝阔台后人继承汗位为理由，先是拒绝参加忽里台，随后以朝会为名，密藏兵器，准备袭杀蒙哥，但是阴谋败露，蒙哥很快发兵拦截了叛军，将参与谋叛的诸王和将领逮捕，处死了一批窝阔台和贵由派往各地的大臣。经过对叛王的讯问和处理，各支蒙古宗王都承认了蒙哥的大汗地位，汗位从窝阔台系转移到了拖雷系。
蒙哥在处理了汗国的内部事务后，马上着手部署新的军事行动。受蒙古内部争端影响而逐渐沉寂下来的几个战场，又燃起了炽烈的战火。
一、对宋战略的变化
（见附图7）
宪宗元年（1251年）六月，命皇弟忽必烈掌管漠南汉地军国庶事，指挥诸军对宋作战。以唐兀人察罕、札刺儿部人也柳干统两淮等处蒙古军、汉军，珊竹部人太答儿（带答儿）统四川等处蒙古军、汉军，八鲁剌思部人许儿台（昔里答、和里解）统吐蕃等处蒙古军、汉军，“皆仍前征进”。①蒙、宋开战以来，蒙古军队重在抄掠，和对金作战初期一样，攻破的城池大多弃而不守。“虽岁加兵淮、蜀，军将惟利剽杀，子女玉帛悉归其家”。汉人谋士姚枢向忽必烈建议改变这种对宋作战的策略，认为“以是秋去春来之兵，分屯要地，寇至则战，寇去则耕，积谷高廪。边备既实，俟时大举，则宋可平”②。忽必烈采纳了姚枢的意见，于宪宗二年奏准立河南经略司于汴京，以史天泽、杨惟中、赵璧等人为经略使，在唐州、邓州等处设立屯田，又修缮枣阳、光化等处城堡；在四川则命令汪德臣等人在沔州、利州（四川广元）立城戍守，为经久之计。宪宗四年（1254年），再次调整两淮戍军，以济南万户张荣军镇守海州（江苏连云港市西南）、徐州、邳州（江苏邳县西南），怯怯里等军守沂州（山东临沂），东平万户严忠济军戍宿州（安徽宿县），忽都军守蕲县，张柔率军屯驻于淮水边上的亳州（安徽亳县），分军戍守颍州（安徽阜阳）和蔡州。七年，蒙古军再入成都，除留下部分军队镇守商州（陕西商县）、京兆和巩昌外，陕西诸军大多调入四川。按竺迩等军戍阶州、文州、沔州、临洮等地，汪德臣部仍驻利州，平阳万户刘黑马和探马赤军总帅阿答胡等集重兵于成都。在整个对宋战线上，蒙古统军将领“尽遣诸
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①《元史》卷三《宪宗纪》，卷一三五《忽林失传》。虞集：《曹南王勋德碑》，《道园学古录》卷二四，《四部丛刊》本。
②姚燧：《中书左丞姚文献公神道碑》，《元文类》卷六十。
军屯田戍边，首淮尾蜀，以休秋冬士马往来之劳”①。从表面上看，蒙古军队深入宋境作战减少了，但由于在两淮和四川都开始建立较坚固的后方基地，增强了蒙古军兵源和粮饷的补给，实际上对南宋造成了更严重的威胁。
面对蒙古的攻势，南宋朝廷却几乎无所作为。宋理宗淳祐二年（1242年），派余玠入蜀。余玠在四川招贤纳士，整顿防务，曾多次挫败蒙古军的进攻，但遭到朝内臣僚的攻讦，于宝祐元年（1253年）被迫服毒自杀。力主抗战的将领孟珙也因受到权臣排挤，忧愤而死。操纵军权、政权的一些大臣，整日沉溺在声色享乐之中，置军情边备于不顾。腐朽的南宋王朝沦入了被动挨打的局面。
由于四川地形复杂，汉水、淮水流域南面又有长江天险，都不容易很快攻取，所以蒙哥调整了军事进攻的战略方向。他以东、西两个方向正面作战的军队，稳步推进，步步为营，尽量夺取宋军占据的军事要地；同时，集结一支机动部队，从西面绕过宋军重兵屯守的四川，直插在南宋西南立国的大理。消灭大理后，蒙古军队即可从南宋背后发起进攻，既可以北上攻击四川的宋军，又能够东出直趋鄂州（今湖北武汉市），威胁宋军的长江防线。这种远途奔袭、大规模的军事包抄行动，作为对宋作战战略的第一步计划，虽然困难很多，但对善于长途跋涉、远程作战的蒙古骑兵来说，利于发挥其机动作战的优势，而且能够弥补北方军队不善于水战的弱点，不用水战而攻破依江、河设防的宋军。在这样的战略意图指导下，蒙古军队很快向大理发起了进攻。
二、忽必烈灭大理
云南段氏建立的大理国，辖境包括今云南全省和贵州、广西、四川部分地区以及缅甸、泰国、老挝的一些地方，主要民族是
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①姚燧：《谭公神道碑》，《牧庵集》卷二四，《四部丛刊》本。
“白蛮”（又称僰人，今白族）和“乌蛮”（又称爨人、罗罗、卢鹿等，今彝族）。宪宗二年（1252年）夏季，忽必烈受命率军远征大理，以速不台子兀良合台总督军事，以形成对南宋的背后包抄。窝阔台系宗王哈丹（合丹，窝阔台第六子）、朵欢（脱忽，窝阔台第七子灭里子）、脱脱（窝阔台第四子哈刺察儿子）等四王率部从行。①随行的还有一些汉军将领。
宪宗三年夏，忽必烈驻军六盘山。八月，忽必烈进至临洮，派使者前往大理招降，因道阻未至而返。九月，忽必烈率军至忒刺（四川松潘），分兵三路南下。兀良合台率西路军取旦当岭（今云南中旬境内）入大理境。忽必烈自率中路军渡大渡河，“经行山谷二千余里”，至金沙江畔与西路军会合，招降么些蛮（今纳西族）酋长唆火脱因和塔里马、麦良等人。东路军则由茂州（四川茂汶羌族自治县）经雅州（四川雅安）、黎州（四川汉源北）入大理境。十一月，忽必烈分军攻降大理西部白蛮诸寨。十二月，各路军合围大理城（云南大理县）。大理国王段兴智与权臣高祥、高和兄弟率军出战，被蒙古军击败，段兴智逃往善阐（又名押赤、鸭池、鸭城，云南昆明），高氏兄弟逃至姚州（云南姚安）被擒杀，大理城被蒙古军攻占。
宪宗四年春，忽必烈留兀良合台与哈丹等率军戍守大理，继续征服大理境内未附各部，自己率师北返。当年秋，兀良合台攻陷善阐城，擒段兴智。此后蒙古军又陆续攻占赤秃哥（今贵州西部）、罗罗斯（四川凉山地区）等地，全部占领了大理旧境。段兴智被送至大汗蒙哥处，蒙哥赐以“摩诃罗嵯”（大王）称号，让其归国仍管云南各族，作为蒙古政权的藩属，助蒙古军征战。段氏属下的由当地各族人组成的军队，此后被称为“蛮僰军”或“爨僰军”。宪宗六年，兀良合台曾奉命率军北上夹攻四川。七年，兀良合台又率军南攻安南，占其都城升龙（今河内）后退回。
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①《元史》卷一二三《拜延八都鲁传》，卷一〇七《宗室世系表》，卷一二一《兀良合台传》。
忽必烈所部征大理军，来回都经过了吐蕃东部地区（今四川甘孜藏族自治州），攻占了一些城寨。从战略上讲，由于当时四川地区还在南宋手中，蒙古军不得不假道于吐蕃境内，并不是对吐蕃各部的军事征服行动。但经过蒙古军来回穿行后，分裂割据的吐蕃各部教主看到了蒙古军事力量的强盛，乃陆续归附于蒙古政权。宪宗二年（1252年）时，曾在吐蕃腹地进行括户和分封，加强了与各派宗教教主的关系。忽必烈率军南下途中，在郎八（四川阿坝）会见了加麻噶举派教主加麻八哈失。宪宗四年夏季，忽必烈回军至六盘山，又会见了新继任的萨斯迦派教主八思巴。忽必烈的这些活动，有效地加强了蒙古政权对吐蕃地区的实际控制。
三、第三次蒙古军西征
（见附图5）
由于对宋战争不易很快取胜，而经过两次蒙古军西征之后，通向西亚的大门已经打开，相形之下，向西扩张势力范围比向南进攻容易，西亚的地理环境更适于骑兵作战，所以蒙哥很快调集对宋战争之外的闲余兵力，把进攻矛头对准了西亚。
宪宗二年（1252年），在决定遣忽必烈征大理的同时，也议定了由旭烈兀率军西征素丹（又译苏丹，伊斯兰教国家）诸国，塔塔儿部人撒里等出征身毒（印度）和怯失迷儿（克什米尔）。第二年夏季，旭烈兀率领从蒙古各部中签发的出征军，出发西行，开始了蒙古军第三次大的西征行动。
木剌夷的灭亡 木剌夷是伊斯兰教亦思马因派的一个特殊教区，以里海南的阿剌模忒堡为中心，占据了众多的堡寨，实际形成独立的特殊宗教国（阿拉伯语木刺夷意为“迷途者”）。宪宗六年年初，旭烈兀军渡过阿母河，六月，入木剌夷境。先锋乃蛮部人怯的不花率军攻下数处寨堡。木刺夷教主鲁克奴丁遣其弟来请降，自己避而不见。十一月，旭烈兀亲率诸军围攻鲁克奴丁于麦门底司堡，鲁克奴丁出降。十二月，蒙古军攻克阿剌模忒堡。鲁克奴丁后入见蒙哥汗，蒙哥拒不接见，并派人在他返回波斯途中把他处死。木刺夷灭亡。
黑衣大食的灭亡 灭木刺夷后，旭烈兀曾返回哥疾宁暂住。宪宗七年（1257年）春，旭烈兀移住哈马丹（今伊朗西部城市），作进兵报达（巴格达）黑衣大食（阿拔斯朝，建立于公元750年）的准备。当年冬天，旭烈兀分兵三路趋向报达。八年一月，三路军合围报达。二月，哈里发谟斯塔辛率众出城投降，蒙古军入城，随后将哈里发等处死，黑衣大食国灭亡。
进兵叙利亚 宪宗九年秋，旭烈兀分军三路攻入叙利亚。次年一月，攻占阿勒颇城。叙利亚诸城多不战而降。算端纳昔儿弃大马士革城，逃往埃及。三月，蒙古军占领大马士革。这时，旭烈兀得到了大汗蒙哥去世的消息，率大军东返，留怯的不花率部分军队镇守大马士革等地。九月，埃及算端派军来攻，双方会战于哲连附近的阿音·札鲁特，怯的不花所部全军覆没，怯的不花战死，叙利亚全境为埃及所占。
四、蒙哥亲征四川的失败
（参见附图7）
在灭亡大理，西征取得重大胜利之后，蒙哥认为对宋的迂回包围已告完成。他针对“宋人监守蜀、荆、襄、鄂，两淮为北面藩蔽”的防御部署，制定了“出奇绕道西南，攻其腹背，且绕出江源上流，使失天堑之险”的战略方针。宪宗七年（1257年）春，下诏命诸王、诸将出师大举攻宋，准备一举消灭宋朝。’按照蒙哥的战略意图，蒙古军仍分成东、西两路，东路军继续在淮水、汉水一线作战，重点是夺取襄阳后南趋鄂州，击破宋军的荆襄防线，渡过长江，占据长江中游地区。为配合东路军的行动，在云南的蒙古军队经今广西向东北方向运动，进攻潭州（今湖南长沙），造成南北夹击的态势。西路军进攻四川，目的是消灭四川的南宋军队，打通夔门，然后浮江东下，与东路军会合。进攻四川是这次大规模军事行动的重点，由蒙哥亲自指挥；东路军由东道蒙古宗王塔察儿（铁木哥斡赤斤孙）指挥。
南宋对于蒙古的大举进攻，已有所准备。除了加强淮水、汉水一线的防御外，宋廷也把重点放在了四川。早在宋理宗淳祐二年（1242年），派余玠为四川宣谕使入蜀整顿吏治，更新军政，部署四川防御。他采取濒水依山，耕战结合，固守要点，控制要道的方法，修筑了一系列山寨，形成了以重庆为枢纽的防御体系，为后来抗击蒙古军进攻起到了很大作用。待蒙哥大举进攻之后，为干扰、挫败蒙古军图蜀灭宋的战略意图，宋理宗宝祐六年(1258年)春，宋廷考虑“成都系蜀安危，不可不亟图之”，遂调集四川宋军向进至成都的蒙古军发起攻击。当年夏天，围攻成都的宋军被蒙古军击溃，蒙古军尽占西川各城，宋军则退至嘉定、重庆一线设防。
蒙哥以幼弟阿里不哥留守漠北大斡耳朵，白率大军于宪宗七年（1257年）九月离开和林南下。第二年四月，蒙哥进至六盘山，随征的军队有4万人，号称10万，分成三道入蜀。蒙哥自率中军入大散关，末哥（蒙哥异母弟）率左军入米仓关，右翼蒙古军万户孛里叉（班里赤，博尔术后人）率右军入沔州。当时，为解成都之围，太答儿之子纽璘等率军西进，进入成都，与坚守成都的刘黑马军会合，随即与从利州来援的汪德臣军内外夹击，大破宋军。九月，蒙哥进至汉中。十月，蒙哥由利州渡嘉陵江，进驻剑门。十一月，蒙哥指挥军队进攻大获山（四川阆中东北），守将杨大渊投降。在成都的纽璘为配合征蜀大军的行动，留军5000守城，自率军1.5万人由马湖趋重庆，号称5万人，水陆并进，击败宋军拦阻部队，突破马湖江防线，经重庆江面进至涪州（今四川涪陵），造浮桥，封锁江面，以堵截增援重庆的宋军。当月，末哥与指挥东路军的塔察儿都来与蒙哥相会。因为塔察儿率东路军围攻樊城连月不克，一年多的征战一城未取，蒙哥免去了塔察儿的指挥权，改由忽必烈指挥东路军。十二月，蓬州运山城守将张大悦、青居山（今四川南充市南）守将刘渊、大良山（四川仁寿县境内）守将蒲元圭等相继投降。宋军川西、川北已经丧失，余玠创筑的嘉陵江沿岸山寨丢失殆尽，四川形势岌岌可危。当时唯有钓鱼城孤垒悬江，屏障要地重庆。
宪宗九年春，蒙哥率诸军向南宋的四川军政大本营重庆发起攻击，沿嘉陵江进至合州（今四川合川）境内。合州是重庆的藩篱，州东的钓鱼山地势险要，最高点海拔390多米，嘉陵江环绕。钓鱼城规模宏大，城堡坚固，军事设施齐全，能够大量屯兵储物。在城堡构筑上能打能藏，便于机动兵力。加之守将王坚久经战阵，又注意激励秦、陇、蜀民同仇敌忾，严加防守。这样，钓鱼城可以上控嘉陵、涪、渠三江展开的广大扇形地区，阻止蒙古军长驱直入；下屏战略要地重庆，起到战役支撑作用。蒙古军于二月包围钓鱼城，至五月仍未破城。宋将吕文德率军援蜀，冲破纽璘军在涪州江面的封锁，进入重庆。六月，吕文德挥军溯嘉陵江而上，救援钓鱼城，被围城的蒙古军击败，退回重庆。七月，久旱酷暑，蒙古军长期顿兵坚城之下，士气低落，军中瘟疫流行，蒙哥亦染病，死于军中，蒙古诸军解围北撤，四川的战事很快停顿下来。东路军虽然还在继续作战，但目的主要在于接应从云南北上的兀良合台军，很快也结束军事行动北返。由蒙哥亲自主持的征宋战争，由于钓鱼城军民的顽强战斗，使图蜀灭宋的战略计划不能实现，最后以失败而告终。
