原来京湖方面在史嵩之的暗中支持下迟迟不供应粮饷，尽管宋军面临缺乏补给的窘境，但是赵葵还是命令徐敏子率领一万三千人先行，杨谊率领一万五千人为接应，开赴洛阳，两军各带了五天的口粮就匆匆上路了。
七月底，当徐敏子进入洛阳后才发现，偌大一个洛阳城仅剩下三百多户。就在南宋完成收复三京的壮举第二天，负责接应的杨谊就在洛阳城东遭受到蒙古军的伏击，杨谊的部队几乎全军覆没。蒙古军趁势进攻洛阳，宋蒙两军在洛阳城下混战一场，谁也没能占得便宜。
八月初，洛阳城内宋军在断粮四日的情况下被迫撤军，蒙古军趁机追击，宋军损伤十之八九。
赵葵与全子才在汴梁本来就粮饷不济，在得知进入洛阳的部队惨败的消息之后，也被迫撤出汴梁。蒙古军又掘开黄河水淹宋军，宋军狼狈败退，理宗轰轰烈烈的收复三京计划就这样闹剧般的收场了。历史上称宋军的这次行动为端平入洛，端平入洛之后宋蒙之间的关系揭开了新的篇章。
就在宋军收复三京计划实施的同时，灭亡了建国以来最大敌人的蒙古在答兰答巴思召开了规模巨大的诸王大会。大会的目的是为蒙古重新制定战略目标，因此极其重要。
窝阔台甚至颁发条令：“凡当会不赴而私宴者，斩。”
在大会上窝阔台对木华黎的孙子塔思说：“先皇帝肇开大业，已经有四十年了。今中原、西夏、高丽、回鹘诸国皆已臣服，唯有东南一隅的宋国。朕欲御驾亲征，你们以为如何？”
塔思回答：“臣一家累世受恩，图报万一，正在今日。臣虽然驽钝，但愿仗天威，扫清宋国，何劳大汗大驾亲临危卵之地呢？”
被说中了心思的窝阔台大喜，当即下令塔思随王子阔出南征。此次大会召开的时间也是端平元年七月，蒙古方面还不知道南宋军队北上的消息。尽管在蒙古军南下前夕窝阔台派使者指责南宋背盟，但是端平入洛并不是蒙古南侵的真正原因，无论南宋军队是否北进，宋蒙在端平年间开战都是不可避免的。
端平二年，蒙古在东侵朝鲜西征欧洲的同时，分兵三路入侵南宋。东路由口温不花率领进攻两淮，中路由窝阔台三子阔出率领进攻荆襄，西路由窝阔台二子阔端率领进攻四川，南宋与蒙古终于展开战争了。
东路蒙古军进入淮西后从光州长驱直入，一度打到真州城下，由于真州是长江的门户，蒙古军多次进攻均未成功，只好撤退。蒙古军转攻安丰军，南宋安丰守将是老将杜杲，他在安丰期间挖壕筑城早就做好了战斗的准备。蒙军围城期间以炮攻城，城墙多被洞穿，杜杲组织宋军随毁随补。
蒙古军又以戴金属面具、穿牛皮甲胄的敢死队攻城，杜杲组织善射的兵士以小箭专射他们的眼睛，再次挫败敌人的进攻。当时逢吕文德前来救援，与杜杲里应外合大败蒙古军。蒙军在安丰城下损兵一万七千多人，杜杲因功升任淮西安抚使，庐州知州。
嘉熙二年，蒙将察罕大军进攻庐州，被杜杲击败于城下，宋军乘胜追击，毙敌两万六千多人。理宗加封杜杲为淮西制置使，负责两淮的防务，东线战事告一段落。
中路蒙古军从河南入侵，唐州的全子才弃城而逃，赵范坐镇襄阳疏荒军政，朝夕饮酒宴会。以驻守襄阳的北方军队为心腹，排挤南方的军队，使得襄阳南北两军势如水火。南方军的将士屡屡上书朝廷，使得北方军将领王旻等深感不安，竟然焚城投降蒙古军。南方军将领李虎等人不救火，不平叛，反而是趁火打劫，扬长而去。
襄阳自岳飞从伪齐手中收复以来，一百三十年间一直是南宋的边防重镇，如今毁于一旦，蒙古军因此突破京湖防线占领襄阳。虽然阔出在占领襄阳后不久死于军中，但是蒙古仍然继续进攻，随、郢二州及荆门军失守，蒙古军直逼江陵，饮马长江。
孟珙奉命驰援江陵，他以疑兵之计迷惑敌人，命令部队更换旌旗与衣服的颜色，循环反复地来回，夜间的火炬照亮江面达数十里。趁着蒙古军迟疑之际接连攻破二十四寨，夺回被掳掠的民众二万人，遏止住了中路蒙古军的攻势。
江陵保卫战后，理宗将京湖战场的防务交给孟珙，于是孟珙开始着手收复荆州与襄阳。嘉熙二年，张俊收复郢州、贺顺收复荆门军，刘金在冢头、樊城、郎神山击败蒙古军。信阳军、樊城、襄阳、光华军、蔡州也相继收复。这是宋蒙战争以来南宋第一次有计划的收复失地，对于保卫南宋有重大的意义。襄阳收复后孟珙还多次主动派兵深入河南作战，在孟珙镇守襄阳期间，蒙古军也不敢轻易南侵。
西线阔端军先破沔州后围攻青野原，南宋利州路统制曹友闻率军支援，击退了蒙古军，然后他又在大安击败蒙古军先锋汪世显的部队。蒙古军加强了攻势，阔端接连攻克武休、兴原府、入阳平关，曹友闻认为应该拒险设下埋伏击敌，但是赵彦呐不听，命令曹友闻去无险可守的大安拒敌。
曹友闻无奈，只好决定夜间突袭歼灭敌人薄弱的部队，或许可以冒险取胜。不巧遇见大雨，耽误了行军速度，曹友闻与他的弟弟曹友万战死，宋军大败。曹友闻是北宋名将曹彬的十二世孙，曹友闻死后四川再无可
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