一、宋蒙联合灭金
端平元年（1234），即宋朝权相史弥远去世、赵昀开始亲政后的第二年，宋蒙联合攻金，金亡。
史载蒙古原为唐代室韦的一支，居于望建河（今额尔古纳河），后迁至不儿罕山（今蒙古国肯特山）一带，有诸多部族。12世纪末，铁木真统一蒙古诸部，开禧二年（1206）建立蒙古国，称“成吉思汗”。蒙古建国后不断扩张，数年间，吉利吉思、畏兀儿、哈剌鲁等邻部先后降附。嘉定二年（1209），蒙古大举入侵西夏，引河水淹中兴府（今宁夏银川），迫使西夏纳女请和。嘉定四年，蒙古攻金，分兵三路攻破华北各地。嘉定七年，金宣宗向蒙古求降乞和，七月，金朝迁都南京汴京（今河南开封），宋廷停止予金朝岁币。嘉定八年，蒙古攻占金中都（今北京），金朝实际控制地区只限于河南一地。在与蒙古战事日益不利的情形下，金国试图向南拓展以得到弥补。嘉定十年四月，金军以宋廷不纳岁币为由，渡淮南侵，宋金战争再起。战争持续4年，宋金互有胜负。嘉定十六年，金宣宗去世，其子完颜守绪继位，即金哀宗，次年宣布“更不南伐”，宋金停战。
嘉定十二年（1219），铁木真远征花剌子模，数年间侵占中亚大片土地。宝庆二年（1226），铁木真率军攻西夏，次年灭西夏。铁木真于西夏灭亡前去世，其子窝阔台即汗位，并率大军进攻金朝。金军坚决抵抗，蒙古军未取得重大进展。进攻夏、金的同时，蒙古军也向宋四川境内发动试探性进攻。宝庆三年，在蒙军的进攻下，四川制置使郑损弃守七方关（今甘肃徽县与陕西略阳之间）、仙人关（今甘肃徽县东南）和武休关（今陕西凤县东南），从沔州（今陕西略阳）逃往利州（今四川广元），关外阶州、成州、西和州、凤州随之沦陷，后因铁木真去世，蒙军自动退出。蒙古这次进攻发生在丁亥年，史称“丁亥之变”。
绍定四年（1231），蒙军再次发动对四川的进攻，占领天水、成州、西和州。十月，蒙古使臣向宋军提出借道攻金，被宋沔州统制张宣杀死。拖雷以此为借口大举攻宋，攻陷沔州后，一路由沔州南下深入四川境内大肆抄掠，一路由沔州东向，屠洋州（今陕西洋县），攻兴元府（今陕西汉中）。宋军弃饶风关（今陕西石泉西）不守，四川制置司引蒙军通过宋境，从西南面进入河南攻金，次年正月蒙军在钧州三峰山（今河南禹县西南）大败金朝主力。窝阔台的中路军也渡过黄河，进围汴京，金军坚守汴京近10个月后，粮尽援绝，金哀宗完颜守绪逃离汴京。
从绍定四年（1231）起，蒙古几次派使臣约宋攻金，宋廷议而未决。次年，宋廷见金灭亡在即，同意夹击。完颜守绪遣使陈述唇亡齿寒的形势，宋未予理睬。绍定六年六月，完颜守绪逃至蔡州，策划攻宋，金将武仙、武天锡等计划将完颜守绪迎往四川，攻宋光化（今湖北光化）、吕堰（今湖北襄阳东北），宋将孟珙大败来犯的金军，并乘胜追击，收复邓州、申州（今河南淅川）、唐州等地。十月，宋蒙合围蔡州，蔡州粮绝。宋端平元年（1234）正月，完颜守绪在蔡州传位于完颜承麟，完颜承麟即位之日，宋蒙两军攻入蔡州，完颜守绪自杀，完颜承麟为乱兵所杀，金亡。
二、端平入洛
金朝灭亡，宋廷举行隆重的庆典。端平元年（1234）三月，赵昀派员赴河南祭扫祖陵。宋蒙联合灭金时，对灭金后河南归属没有明确约定。对于中原故土，宋廷有和与战的不同意见。部分边帅与宰相郑清之主张发兵收复故地，京湖置制使史嵩之与参知政事乔行简等认为宋朝军力、财力均不足，反对出兵河南。
灭金后次月，蒙军基本攻占山东之地，宋廷察觉蒙古侵略意图。这时刚刚亲政的赵昀决定出师，在罢免史嵩之等人职务后，命全子才率淮西兵万余人北上直取汴京。全子才在寿州渡过淮河，进至亳州（今安徽亳县），降蒙金兵转而降宋，在他们的引导下，宋军进驻汴京郊外，汴京城内原金降将李伯渊杀主帅崔立，以城来献，宋军收复已是废墟的汴京。又由徐敏子、杨义率两支宋军先后进入洛阳空城，杨义行至洛阳东30里处，突遭蒙古军伏击，宋军大溃，杨义仅以身免，洛阳城内断粮多日的宋军突出蒙军包围，在蒙军追击下狼狈逃回光州（今河南潢川）。入洛失败后，宋军以粮草未集为由，立即自汴京退兵。这次战事史称“端平入洛”。
端平入洛揭开宋蒙战争的序幕。十二月，宋廷派使臣通好，遭到蒙古拒绝，开始对蒙防御。端平二年（1235），窝阔台西征同时，分兵三路侵宋，西路军入四川，中路军攻襄阳，东路军进江淮，一度攻占成都府、利州及潼川（今四川三台）府，入冬后撤军。嘉熙三年（1239），蒙军再次入蜀，为宋将孟珙击退。蒙军入侵导致蜀地破坏严重，四川安抚制置副使彭大雅力排众议，于嘉熙二年修筑重庆城，并在合州（今四川合川）钓鱼山修筑山寨作为重庆屏障，重庆也从此成为川东重镇。中路蒙军虽遭强烈抵抗，但襄阳城内原金降兵叛乱，宋军出逃，襄阳等地失陷，但孟珙与蒙军在信阳、光化军展开激战，又收复襄阳。东路蒙军攻入蕲州（今湖北蕲春）、舒州（今安徽潜山）、光州，攻真州时遭宋军炮击后撤退。嘉熙元年（1237），蒙军攻黄州（今属湖北），被孟珙击退，转攻安丰（今安徽霍邱西），杜杲固守，吕文德驰援击退蒙军，次年蒙军进围庐州，又被杜杲击退。
蒙军这次南侵遭到宋军有力抵抗，嘉熙二年（1238）始，宋蒙战争开始缓和。淳祐元年（1241）年窝阔台病逝后，蒙古内部为争夺汗位展开激烈斗争，无暇南侵，直至淳祐十一年蒙哥继汗位。这期间，孟珙提出在长江中上游构筑三道防线，以防御蒙军从长江上游及云南、广西对宋朝进行战略包围，由此构筑了沿涪州（今重庆涪陵）、万州（今重庆万县）的第一道防线，沿鼎州（今湖南常德）、澧州（今湖南醴陵）的第二道防线，但沿辰州（今湖南沅陵）、沅州（今湖南芷江）、靖州（今湖南靖县）、郴州（今属湖南）和桂阳军（今湖南桂阳）的第三道防线没有建成。同时余玠在合州筑钓鱼城，钓鱼山高近400米，嘉陵江与渠江环绕南、北、西三面，山腰处据险筑起两道两三丈高的城墙，钓鱼城周长10余里，山顶地势平旷开阔，有充足水源与良田，又筑“一字城”直达嘉陵江岸。余玠迁合州于钓鱼城，又将构筑山城的办法推广，四川主要水系修筑山城多达80余处。余玠还处死恃功跋扈的利州都统制王夔，决心革除武将骄横的弊端，竟遭宋廷猜忌，忧愤成疾。宝祐元年（1253），宋廷召余玠回朝，余玠接诏后暴卒，或说服毒自尽。
蒙哥即汗位后，逐渐将战略重点转向南宋。宝祐元年（1253），他派忽必烈分三路进攻云南，次年灭大理国。宝祐三年，蒙古灭安南，完成对宋朝的战略大包围。宝祐五年，蒙哥下诏大举侵宋，次年春抵达六盘山，然后分兵三路侵宋。蒙哥亲率西路主力攻四川，东路攻荆襄，南路从安南出兵北上，计划三路蒙军会师鄂州（今湖北武昌），再合力进军临安。蒙哥主力入大散关，由利州直取剑门，经过近一年艰苦攻战，开庆元年（1259）进至合州钓鱼城下。降将晋国宝劝降，被守将王坚处死，蒙哥督战攻城，遭顽强抵抗，连攻五月而不克，蒙军有重大伤亡，蒙哥准备从钓鱼城撤兵转攻重庆时突然去世，一般认为蒙哥被钓鱼城内飞炮击中，不治而亡，或说退兵途中病卒于温汤峡（今重庆北）。蒙哥去世后，侵蜀蒙军撤退。这时忽必烈进至长江北岸，得到蒙哥死讯后仍包围鄂州，宋将贾似道、吕文德率军驰援，经激烈战斗，鄂州免于沦陷。从云南北上的蒙军在广西遭到宋军顽强抵抗，从小路绕道进入湖南，抵达潭州（今湖南长沙）城下。十一月，蒙古传来忽必烈之弟阿里不哥图谋继承汗位的消息，忽必烈一边声称直取临安，一边准备撤兵。贾似道私自派使臣往蒙军议和，忽必烈顺水推舟许宋议和，然后返回开平（今内蒙古多伦）争夺汗位，南路蒙军也解潭州之围北返。
三、贾似道当政
与忽必烈私订和约的贾似道是南宋最后一位权相。贾似道，台州天台（今属浙江）人，父亲贾涉是南宋的抗金将领。绍定四年（1231）七月，贾似道姊入侍后宫，深得赵昀宠爱，一年后升为贵妃。贾似道于嘉熙二年（1238）年考取进士，既有才干，又有贵妃的背景，仕途顺畅。贾似道在出任沿江、京湖和两淮等地区军政长官的8年间，防御蒙古颇有成效。宝祐六年（1258），贾似道以枢密使兼两淮宣抚使。开庆元年（1259），蒙哥大举进攻，赵昀由贾似道组织抗击蒙军。贾似道得知蒙哥死于钓鱼城下，蒙军可能退兵，秘密遣使赴忽必烈军中议和。双方尚未讨论和议的具体条款，忽必烈已率军北返，贾似道却上表自称获得鄂州大捷，未提向蒙军求和之事。赵昀大喜过望，厚赏抗蒙将士，贾似道进少师、卫国公、右丞相兼枢密使。
景定元年（1260）四月，贾似道被召回临安，开始独揽朝政。同年，忽必烈在开平继承汗位。这时蒙古统治集团内部的政治斗争尚未结束，忽必烈无暇南侵，派使臣郝经讨论和议事宜。贾似道为隐瞒在鄂州前线求和之事，拒绝接待郝经。郝经希望宋蒙和议，不顾个人安危进入扬州，结果被贾似道扣押16年之久，蒙古多次寻访郝经行踪，宋廷均不理会，直至德祐元年（1275）宋廷以厚礼送回郝经。
绍定三年（1230），周旋于宋、金、蒙之间的李全在附蒙攻宋扬州时败死，蒙古以其子李璮袭父职。李璮统治山东30余年，常以南宋进攻或虚假战报骗取蒙古的赏赐和粮饷。景定三年（1262），李璮在贾似道的利诱之下降宋并献京东州军，赵昀欣喜若狂。此后李璮又领兵攻占益都（今属山东）、淄州（山东淄博）、济南。忽必烈立即反击，八月进围济南城。贾似道先观望战局，后派援军不战而返。李璮因援兵不至，城中乏食，被俘杀害，蒙军重新占领济南、益都、淄州等地。
宋蒙战争需要巨额军费，贾似道在军队中实行“打算法”，即审理各大将、边帅的军费开支，追缴赃款，又以此立威并排斥异己。结果向士璧、徐敏子、曹世雄、李曾伯等抗蒙将领都因军费问题受到追查，向士璧、曹世雄被迫害致死，李曾伯、史岩之被罢官。打算法还导致刘整叛变，刘整原是金人，金末降宋，在抗蒙斗争中屡立战功，却与俞兴等宋将结下怨恨。景定二年（1261），俞兴成为刘整上司，以打算法整治刘整，刘整四处求请，不得要领，得知向士璧、曹世雄等人因打算法而死，遂以泸州等15州军投降蒙古。
为筹备军粮物资，宋廷大造楮币，结果楮币极度贬值，物价飞涨，社会动荡。景定四年（1263），在贾似道的主持下，宋廷开始推行“公田法”，即由朝廷向地方购买田地以为公田，以充军粮所需。公田法最初的购买对象是超出免科差的官户田亩，此后不断扩大，凡占田总额超过200亩或100亩，宋廷均收购1/3，所需主要是以会子、官告、度牒支付，宋廷又为此大造会子，造成会子的贬值。贾似道率先献出浙西田10000亩作为公田，宗室赵与芮、赵孟奎等皆投献、投卖，有田者虽然十分不满，却无法反对，宋廷回买大量的公田。从咸淳元年（1265）开始，宋廷又推行“推排法”，在原有经界、田产簿书基础上，根据田产变化情况推算、清查土地。公田法的推行，一定程度上缓解了宋廷的财政危机，也招致有田者对朝廷的不满。南宋亡后，公田全部为元政府接管，成为元朝军饷的重要来源。
景定五年（1264）十月，赵昀去世，侄子赵禥继位，是为度宗。赵禥资质低下，吴潜称相时曾反对赵禥继位，贾似道排挤吴潜后全力支持赵禥继位，赵禥即位后将朝政全部托付贾似道。