此战极度激烈，伯颜、阿术亲自披坚执锐，分率水陆军会攻阳逻堡，最终阿术、程鹏飞均受重伤，宋军被迫离去，元军攻克阳逻堡。元军诸将力劝伯颜攻克鄂州再南下，伯颜经过慎重考虑，率大军围攻鄂州。刘整训练的强大水军展示了巨大威力，张弘范将汉阳水军三千余艘艨艟巨舰焚毁，宋军大震。夏贵、朱禩孙等援军纷纷败退，鄂州既失江防，又失援军，接受了吕文焕的劝降。这座岳飞、孟珙的司所最终沦陷。继而伯颜以阿里海牙为荆湖宣抚使，留守鄂州，自率大军顺江而下。宋军沿江诸将大多是吕氏旧部，更兼沙洋、新城守城百姓被屠的示范效应，大多望风而降。虽然也遇到一些宋将力战，包括一些自发组织抗元的民兵，但总体而言元军未遇大的阻力，顺利收取江州（今江西九江）、安庆（今安徽安庆）等重镇。到达安庆后，伯颜路主力已经和刘整的淮西行枢密院隔江相望。刘整认为此时南宋东路空虚，可由他东下直捣临安。伯颜没有答应，而是要求他按原定计划在两淮牵制宋军，策应他的主力稳步推进。而刘整听到吕文焕率军入鄂的消息，想到中间突破、两翼策应的战略本是自己提出，此时成功的却是别人，心中大恸。
德佑元年（元至元十二年，1275年）正月，刘整卒，享年63岁，赠中书右丞、龙虎卫上将军，谥武敏。这位前宋军中层将领，本来受到孟珙的赏识，颇有前途，却受到贾似道的排挤而降蒙。若说降蒙是出于无奈，但之后他又力劝元世祖灭宋，并竭力为其打造水军，制定正确战略，彻底改变了宋蒙对峙的局势。而他在灭宋的过程中被人抢走首功，居然被气死，更不得不令人彻底鄙视其人品。元军攻占鄂州并顺江而下，宋廷震恐，群臣谏请师相贾似道出战。当年蒙哥汗大举南侵，便是贾似道指挥全局打退蒙军，现在虽然大家都痛恨他专权，但也不得不将希望寄托在他身上。贾似道在临安开大都督府，调兵参战。初时他以吕文德之子吕师夔为权刑部尚书、知江州，并以吕文德之婿范文虎知安庆府，企图以他们的关系劝回吕文焕，但他们却立即降元，元军直逼建康。听到刘整死去的消息，贾似道认为事情出现了转机，但宋军现在士气全丧，已经不是一个刘整的死可以挽回。
贾似道起复此前因进言而被他罢免的汪立信为端明殿学士、沿江制置使、江淮招讨使，并相拥而泣道：“悔当初没有听你的话，不然事不至此啊！”汪立信却惨然道：“现在江南已经没有寸土干净，我去寻一片赵氏地上死，死得分明。”汪立信来到建康，见都是元军，知道无所作为，于是带数千军北上扬州投奔李庭芝，留得有用之身，以图后举。正月十六日，贾似道率13万大军、2500艘战舰西上。夏贵也收拢沿江水军来合。贾似道临走前留亲信夏震为殿前司都指挥使，约定一旦战败就邀谢太皇太后和宋恭帝车驾入海，等他率军会合后再图后举。客观的说这是一种监督国君不能放弃的举动，是值得肯定的，史书上却把这也说成是擅权用事。贾似道以侍卫步军都指挥使孙虎臣为前锋，在池州下游的丁家洲（今安徽铜陵东北）排阵，夏贵亦率2500艘战舰来合，贾似道自率后军屯于下游的鲁港。元军发炮轰击宋舰，并以陆军控制两岸，发弩炮夹击。但宋军先锋姜才奋勇血战，两军杀得难解难分。
史载此时孙虎臣乘机登上姜才爱妾所在座船，欲行非礼，士卒大喊，于是宋军溃败。这也不太现实，宋军战败应该有其他原因，但宋军现在士气低沉，自乱阵脚的可能性确实非常大。丁家洲战败使贾似道放弃了正面抵敌的期望，与夏贵、孙虎臣商议，决定率军暂避扬州，并让宋廷暂避海上，以图后举。这是一个比较客观现实的办法，当年宋高宗如果不紧急避海，不会有建炎中兴。但贾似道一败，舆论立即开始倒他，把他十余年来专权的罪状统统翻出来，他突然就成了罪人，凡是他的意见大家都要反对。右丞相兼枢密使陈宜中本来是贾似道的人，现在也开始倒贾，诱杀夏震后，宣布宋廷要坚守临安，并诏各地勤王。陈宜中还要求诛杀贾似道，但太皇太后认为因一朝之罪杀三朝元老有失宋朝传统的待臣之道，只将其削去实职，但在押送回临安途中，还是被押送官郑虎臣所杀，享年62岁，无赠封。接到勤王诏书后，有三支部队赶来。
一是被元军抛在郢州的张世杰，绕道入卫临安，任命为龙神卫四厢都指挥使；二是江西提刑文天祥，任命为江西安抚副使兼知赣州；三是湖南提刑李芾，任命为湖南安抚使兼知潭州。三支勤王部队都在二月底到位，但兵力并不多。而元军攻占芜湖后顺江东下，沿途太平州、平江、镇江乃至建康的宋将或降或逃，元军轻松进入建康。虽然在淮东、四川战场上，李庭芝、张珏率军坚守扬州、重庆，元军没有任何进展，但阿里海牙在京湖却取得突破。宋将湖北安抚副使兼知岳州（今湖南岳阳）高世杰集郢、复、越三州兵力在洞庭湖与阿里海牙决战，结果战败被俘。阿里海牙趁机攻占江陵府，继而向湖南进军。李芾驻守潭州，御前军不足三千，但调集了云贵一带的少数民族部队坚守，元军围困半年多，才在次年粮尽被破。数百名岳麓书院的书生在城破前一刻还在朗诵诗书，丝毫不为城外的血战所动心。城破的一刻，书生们提起武器冲向元军，全部殉国。他们的冲锋完全是送死，但却没有一个人退缩，甚至没有一丝的慌张。
这或许是“尚武”人士永远无法理解的，这些孔孟门生自然没有卓绝的武艺，但圣贤诗书却在他们心灵的最深处埋下了无比坚强的力量，当灾难来临时可以那么的淡定和执着，又可以突然爆发出来，伴随着碧血如洪，照耀青史更添血色。最后李芾也自杀殉国，元军控制潭州。阿里海牙平定京湖解除了东下元军的后顾之忧，宋军在重庆还驻有重兵，现在被彻底切断。但这时宋军却触底反弹，张世杰率军收复了平江、安吉、常州，浙江许多降元的州县又反正归宋。七月，张世杰率万艘战船向元军发起反击，但在镇江焦山战败。继丁家洲之战后，宋水军再次惨败，标志着宋军的反击基本结束。元军趁机进围常州，却遭到出乎意料的顽强抵抗，知州姚訔、通判陈炤、都统王安节、防御使刘师勇率军力战。元军从三月起围攻，至十一月不能下，伯颜大怒，亲自到常州督战。这位蒙古版曹彬强迫俘虏的居民运土筑垒，并将运土的人民一起埋在土垒中，还熬人油为炮。终于，姚訔战殁，元军攻入城内。宋军依然坚持巷战，王安节向元军大喊：“我是合州王坚的儿子王安节！”冲入敌阵砍杀，力竭被擒，不屈而死。后陈炤也战殁，仅刘师勇率八骑冲出城外。
数千宋军将士全部战殁，最后六人背靠背杀敌，杀死上百元军后最终牺牲。德佑二年正月，元军前锋抵达临安城下。贾似道虽是奸臣，但他要求宋廷浮海避敌的办法却没有错，现在文天祥、张世杰也要求太皇太后和恭帝赶紧上船。但孤儿寡母已经失去了继续抵挡的勇气，要求谈判。太皇太后先派宰相陈宜中奉国书去元军中谈判，他却于途中逃走。陈宜中为了反对贾似道，抛弃他入海避敌的正确意见，将宋廷留在临安，失去了中兴的一线生机，现在又不负责任地逃走。宋廷又以文天祥为资政殿学士、右丞相兼枢密使去元军中谈判。但伯颜毫不让步，扣押了文天祥。二月五日，谢太皇太后、宋恭帝正式出降，宋恭帝被降为开府仪同三司、瀛国公，解往大都。《宋史》高度评价了元军灭宋的战争，称“我皇元之平宋也，吴越之民，市不易肆。世祖皇帝命征南之帅，辄以宋祖戒曹彬勿杀之言训之。《书》曰：'大哉王言，一哉王心。'我元一天下之本，其在于兹。”（我皇元之所以能够平宋，吴越的百姓，生产生活都没有受到影响。就是因为世祖皇帝以宋太祖戒曹彬不杀戮的语言训示征南的主帅。《尚书》曰：“王的语言多么伟大，王的心意多么坚定！”我大元能一统天下的根本原因，就在于此啊！）