1251年，蒙哥登上大汗寶座，穩(wěn)定了蒙古政局，并積極策劃攻宋侵略戰(zhàn)爭。蒙哥為成吉思汗幼子拖雷的長子，曾與拔都等率兵侵略過歐、亞許多國家，以驍勇善戰(zhàn)著稱。1252年，蒙哥汗命其弟忽必烈率師平定大理，對(duì)南宋形成包圍夾擊之勢(shì)。

1257年，蒙哥汗決定發(fā)動(dòng)大規(guī)模的侵宋戰(zhàn)爭。蒙哥命忽必烈率軍攻鄂州（今武昌），塔察兒、李璮等攻兩淮，分宋兵力；又命兀良合臺(tái)自云南出兵，經(jīng)廣西北上；蒙哥則自率蒙軍主力攻四川。蒙哥以四川作為戰(zhàn)略主攻方向，意欲發(fā)揮蒙古騎兵長于陸地野戰(zhàn)而短于水戰(zhàn)的特點(diǎn)，以主力奪取四川，然后順江東下，與諸路會(huì)師，直搗宋都臨安（今杭州）。

1258年秋，蒙哥率軍4萬分三道入蜀，加上在蜀中的蒙軍及從各地征調(diào)來的部隊(duì)，蒙軍總數(shù)大大超過4萬之?dāng)?shù)。蒙軍相繼占據(jù)劍門苦竹隘、長寧山城、蓬州運(yùn)山城、閬州大獲城、廣安大良城等，迫近合州。蒙哥汗遣宋降人晉國寶至釣魚城招降，為宋合州守將王堅(jiān)所殺。

宋開慶元年（1259年）二月二日，蒙哥汗率軍渡過雞爪灘(今釣魚城東北雞心石)，駐于城東石子山，三日，蒙哥親督諸軍攻釣魚城。七日，蒙軍攻一字城墻。九日，蒙軍猛攻鎮(zhèn)西門，不克。這日，蒙古東道軍史天澤率部也到達(dá)釣魚城參戰(zhàn)。三月，連續(xù)進(jìn)攻城東之東新門、奇勝門、鎮(zhèn)西門、小堡等處，但在宋守城軍民頑強(qiáng)抗擊下，均遭失敗。四月三日，連降大雨20天。二十二日初晴，蒙古軍偷襲城南護(hù)國門未逞。

次日深夜，攻破城北出奇門至嘉陵江一側(cè)的一字城，但被王堅(jiān)率勇士力戰(zhàn)奪回。宋理宗聞?dòng)崳略t嘉獎(jiǎng)，鼓勵(lì)合州軍民。釣魚城久攻不下，蒙哥汗命諸將“議進(jìn)取之計(jì)”。術(shù)速忽里認(rèn)為，頓兵堅(jiān)城之下是不利的，不如留少量軍隊(duì)困擾之，而以主力沿長江水陸東下，與忽必烈等軍會(huì)師，一舉滅掉南宋。然而驕橫自負(fù)的眾將領(lǐng)卻主張強(qiáng)攻堅(jiān)城，反以術(shù)速忽里之言為迂。蒙哥汗未采納術(shù)速忽里的建議，決意繼續(xù)攻城。蒙軍大舉攻蜀后，南宋對(duì)四川采取了大規(guī)模的救援行動(dòng)，但增援釣魚城的宋軍為蒙軍所阻，始終未能進(jìn)抵釣魚城下。

三月，蒙軍攻東新門、奇勝門及鎮(zhèn)西門小堡，均失利。從四月三日起，大雷雨持續(xù)了二十天。雨停后，蒙軍于西月二十二日重點(diǎn)進(jìn)攻護(hù)國門。二十四日夜，蒙軍登上外城，與守城宋軍展開激戰(zhàn)?！对贰椬诩o(jì)》稱“殺宋兵甚眾”，但蒙軍的攻勢(shì)終被宋軍打退。五月，蒙軍屢攻釣魚城不克。蒙哥汗率軍入蜀以來，所經(jīng)沿途各山城寨堡，多因南宋守將投降而輕易得手，尚未碰上一場真正的硬仗。因此，至釣魚山后，蒙哥欲乘拉槁之勢(shì)，攻拔其城，雖久屯于堅(jiān)城之下，亦不愿棄之而去。盡管蒙軍的攻城器具十分精備，奈何釣魚城地勢(shì)險(xiǎn)峻，致使其不能發(fā)揮作用。釣魚城守軍在主將王堅(jiān)及副將張玨的協(xié)力指揮下，擊退了蒙軍一次又一次的進(jìn)攻。千戶董文蔚奉蒙哥汗之命，率所部鄧州漢兵攻城，董文蔚激勵(lì)將士，挾云梯，冒飛石，履崎嶇以登，直抵其城與宋軍苦戰(zhàn)，但因所部傷亡慘重，被迫退軍。其侄董士元請(qǐng)代叔父董文蔚攻城，率所部銳卒登城，與宋軍力戰(zhàn)良久，終因后援不繼，亦被迫撤還。

釣魚城久攻不下，蒙哥汗命諸將“議進(jìn)取之計(jì)”。術(shù)速忽里認(rèn)為，頓兵堅(jiān)城之下是不利的，不如留少量軍隊(duì)困擾之，而以主力沿長江水陸東下，與忽必烈等軍會(huì)師，一舉攻占南宋。

然而驕橫自負(fù)的眾將領(lǐng)卻主張強(qiáng)攻堅(jiān)城，反以術(shù)速忽里之言為迂。蒙哥汗未采納術(shù)速忽里的建議，決意繼續(xù)攻城。然而，面對(duì)釣魚堅(jiān)城，素以機(jī)動(dòng)靈活，兇猛剽悍著稱的蒙古騎兵卻不能施其能。

六月，蒙古驍將汪德臣（原為金臣屬）率兵乘夜攻上外城馬軍寨，王堅(jiān)率兵拒戰(zhàn)。天將亮?xí)r，下起雨來，蒙軍攻城云梯又被折斷，被迫撤退。蒙軍攻城5個(gè)月而不能下，汪德臣遂單騎至釣魚城下，欲招降城中守軍，幾乎為城中射出的飛石擊中，汪德臣因而患疾，不久死于縉云山寺廟中。蒙哥聞知死訊，扼腕嘆息，如失左右手。汪德臣之死，給蒙哥精神上以很大打擊，釣魚城久攻不下，使蒙哥不勝其忿。

蒙軍大舉攻蜀后，南宋對(duì)四川采取了大規(guī)模的救援行動(dòng)，但增援釣魚城的宋軍為蒙軍所阻，始終未能進(jìn)抵釣魚城下。盡管如此，被圍攻達(dá)數(shù)月之久的釣魚城依然物資充裕，守軍斗志昂揚(yáng)。一日，南宋守軍將重15公斤的鮮魚兩尾及蒸面餅百余張拋給城外蒙軍，并投書蒙軍，稱即使再守10年，蒙軍也無法攻下釣魚城。相形之下，城外蒙軍的境況就很糟了。蒙軍久屯于堅(jiān)城之下，又值酷暑季節(jié)，蒙古人本來畏暑惡濕，加以水土不服，導(dǎo)致軍中暑熱、瘧癘、霍亂等疾病流行，情況相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)《元史》記載，蒙哥于六月也患上了病，而拉施特《史集》更明確說是得了痢疫。另《馬可波羅游記》和明萬歷《合州志》等書則稱蒙哥汗是負(fù)了傷。無論如何，蒙哥汗不能再堅(jiān)持攻城了。七月，蒙軍自釣魚城撤退，行至金劍山溫湯峽（今重慶北溫泉），蒙哥汗逝世。據(jù)《元史》本傳及元人文集中的碑傳、行狀等所載，不少隨蒙哥出征的將領(lǐng)戰(zhàn)死于釣魚城下，由此可以想見釣魚城之戰(zhàn)之酷烈及蒙軍損失之嚴(yán)重。

蒙哥在釣魚城下的敗亡，其影響是十分巨大的。首先，它導(dǎo)致蒙古這場侵略戰(zhàn)爭的全面瓦解，使宋祚得以延續(xù)20年之久。進(jìn)攻四川的蒙古侵略軍被迫撤軍，護(hù)送蒙哥靈柩北還。率東路軍突破長江天險(xiǎn)，包圍了鄂州的忽必烈，為與其弟阿里不哥爭奪汗位，也不得不撤軍北返。從云南經(jīng)廣西北上的兀良合臺(tái)一軍，一路克捷，已經(jīng)進(jìn)至潭州（今長沙）城下。由于蒙哥之死，該軍在忽必烈派來的一支部隊(duì)的接應(yīng)下，也渡過長江北返。蒙古的南北兩支軍隊(duì)基本上是按預(yù)定計(jì)劃進(jìn)軍的，只因西邊主攻戰(zhàn)場的失敗而功虧一簣。

其次，它使蒙軍的第三次西征行動(dòng)停滯下來，緩解了蒙古侵略軍對(duì)歐、亞、非等國的威脅。1252年，蒙哥汗遣其弟旭烈兀發(fā)動(dòng)了第三次西征，先后攻占今伊朗、伊拉克及敘利亞等阿拉伯半島大片土地。正當(dāng)旭烈兀準(zhǔn)備向埃及進(jìn)軍時(shí)，獲悉蒙哥死訊，旭烈兀遂留下少量軍隊(duì)繼續(xù)征戰(zhàn)，而自率大軍東還。結(jié)果蒙古侵略軍因寡不敵眾而被埃及軍隊(duì)打敗，蒙軍始終未能打進(jìn)非洲。蒙古的大規(guī)模擴(kuò)張行動(dòng)從此走向低潮。因此，釣魚城之戰(zhàn)的影響已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了中國范圍，它在世界史上也占有重要的一頁。

其后，它為忽必烈執(zhí)掌蒙古政權(quán)提供了契機(jī)，對(duì)中國歷史發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。蒙哥是一位蒙古保守主義者，他所施行的仍然是傳統(tǒng)的政策。這種帶有濃厚的蒙古部族和西域色彩的政策，已極不適應(yīng)統(tǒng)治廣大中原漢地的需要。而忽必烈則是蒙古統(tǒng)治集團(tuán)中少有的一位傾慕漢文化的開明之士。蒙哥即汗位后，忽必烈受任掌理漠南漢地，他大力延攬漢族儒士，極力推行漢化政策，取得很大成效。但卻引起蒙哥及其保守臣僚的疑忌，忽必烈因而被罷了官，其推行的漢化政策也被迫取消。忽必烈登上大汗寶座后，繼續(xù)推行其漢化政策，逐步改變蒙軍濫殺的政策，把人按人種分為4個(gè)等級(jí)，使南中國的經(jīng)濟(jì)和文化免遭更大的破壞。

蒙哥汗曾留下遺言，日后攻下釣魚城，當(dāng)盡屠城中之民。后來1279年釣魚城以不可殺城中一人為條件，放下武器自愿終止抵抗。由守將王立開城，釣魚城才落入蒙古之手。要知道蒙古人在侵略世界的過程中殺人過億，凡是抵抗的城市都被屠城。而且是被屠的干干凈凈。惟有由釣魚城抵抗了36年而全身而退。用實(shí)力讓魔鬼們放下屠刀。

釣魚城作為山城防御體系的典型代表，在冷兵器時(shí)代，充分顯示了其防御作用，它成為蒙古軍隊(duì)難以攻克的堡壘。中國人民革命軍事博物館古代戰(zhàn)爭館特意制作了釣魚城古戰(zhàn)場的沙盤模型，以展示其在中國古代戰(zhàn)爭史上的重要地位。