忽必烈当时并没有轻率撤军，而是下令猛攻鄂州，因为他已经看透了贾似道的心思，想利用这机会发一次财。果然，在蒙古军几次猛烈的戟之后，贾似道又派人求和了，虽然他也已经知道蒙哥死信，但他已经被蒙军吓破了胆，不知作抵抗，只希望忽必烈早早撤军，自己好回到临安的安乐窝中，所以还是派人和谈了。这一次和谈十分顺利，贾似道私作主张，宋向蒙古称臣以江为界，每年宋向蒙古进奉银二十万两绢二十万匹，忽必烈一看条件满不错，再加上已经没有心思在战争上，便答应了。旋即领兵北撤了。忽必烈撤回大都，在自己一帮谋臣及将领支持下，赶走阿里不哥登上蒙古汗位。蒙哥虽然死了，但并没有因此而改变蒙古人灭宋的想法。因此，他一上台，便差使臣郝经到宋去，找贾似道，要求履约，但贾似道怎敢践约呢？他更害怕消息传出对他不利，于是他扣留了郝经，以求保住官位，消息传到大都，忽必烈怒从心头起，遂即下了灭宋的决心。忽必烈如何攻打南宋时？他有自己的想法。他深知宋廷已经是风雨飘摇，但却仍有一定的实力，他也知道自己刚掌权，一切都不稳定，所以不可操之过急，须从长计议，以待天时地利人和。
他首先从地利人和着手，一边选中了襄樊为攻打目标，一边修内政以待时机。襄樊是处于江汉之间的军事重镇，上控四川下扼江汉，是南宋抗蒙最重要的战略地点之一。假如襄樊失守，则南宋危如累卵，因此南宋在此投入了巨大兵力。并且襄阳樊城夹汉水对峙，可以互相救助，忽必烈也知道拿下襄樊是件很不容易的事情，因此在攻宋之前做了大量准备，但仍是三年攻而不克。1270年三月，阿术与刘整上书言道：“围守襄阳，必当以教水军，造舰船为先务。”忽必烈欣然许之，让他们立刻训练水军七万人，造战舰五千艘，同年八月，又筑环城以逼襄阳。
此时，宋廷眼看襄阳危急，派大将范文虎率兵船两千来支援襄阳，阿术与刘整引兵与范文虎交战于灌子滩，大败范文虎，并得到了战船三十，迫使范文虎引兵退走，襄阳更加危险了。1271年三月，范文虎又领军前来支持襄阳，被打败在湍滩。五月忽必烈命令以东道兵围襄阳，同时令赛典赤、郑鼎子陆并进赶往嘉定，汪良臣、彭天祥出重庆，札刺不花出泸州，曲立吉思汝州，以牵制宋朝兵力，进攻襄阳的战争逐渐进入白热化。南宋看襄阳危在旦夕，立刻又派范文虎率苏刘义，夏松船师十万支援襄阳，又被阿术大败，并夺得战船百只，同时会合千户解汝辑攻打范文虎，范文虎被迫撤回，七月，驻守襄阳的宋军企图击退围攻襄阳的蒙军，以摆脱局面，组织了一次大规模的攻击，但也以失败告终，几次冲突反而增强了敌人的力量。
南宋政府看玻从襄阳击退敌人似乎可能性不大，因此就在其他地方进行了几次攻击，以图减轻对襄阳的压力，但都没有成功。襄阳守军在无外援情况下，一边加强防守，一边积极组织军队，力图打开元军对襄阳的封锁。1272年，襄阳守将张贵组织了一支船队，夜里顺流突击。元将阿刺海牙举燃烽火，顿时，长江之上犹如白昼，数恨元军架船追击，船师顺江而下，转战五十余里，直到柜门关，宋军大败，张贵及将士二千多人被俘，此役壮烈异常，但守军实力大受损失，从此宋军再无能力从襄阳突击元军的包围了。1272年十五月，元军拔柱断壁，切断了襄樊间的水上联系。
元将刘深等详细军攻下了樊城外围，后集中力量围攻樊城，1273年正月，樊城陷落。进攻襄阳的元军将领齐整本是南宋驻四川的一员骁将，因受陷害而投降了元军，忽必烈派他驻守襄阳，多彩战功，南宋欲派人暗杀他，但几次都未成功。又使了一个离间计，欲借蒙古人手杀之，刘整上书辩解，忽必烈很相信他，并命重赏刘整使他更甘心为其效力。恰在此时有人创造了新式巨炮，用力少而射击范围大，忽必烈很是高兴，马上命令在襄阳在前线使用。樊城陷落后，襄阳更加紧急，守将吕文焕派人火速到临安求援，但在权臣贾似道的把持下，最终没有派出援军。而忽必烈在此时命令大将阿里海牙大举进攻，守将吕文焕因害怕而请降，二月襄阳失陷。襄阳号称铁脊梁，军民奋战六年而终因南宋朝廷不救而坐视陷落，从此，长江门户大开。
刘整在取得了攻襄胜利后，又请元朝廷在台、洋二州教练水军六万，在汴梁、襄阳造船三千余艘，准备继续东进。忽必烈很欣赏刘整，又赏给甲仗及水弩手，刘整趁机又攻下了襄阳南边的堡寨。1274年，忽必烈招阿术等将领回朝，商讨平灭南宋大计。阿里海牙进言道：“荆襄自古用武之地，汉水之上已为我有，顺流长驱，宋必可平。”又进一步指出：“宋兵已弱于往昔，今不取之，时不能在。”众人深以为然。忽必烈也认为乘此破竹之势，席卷天下已是时候了，于是下令发兵，大举进攻南宋。忽必烈两路元军，东路以博罗欢为统帅，从两淮方面进军，目的是牵制宋兵力。西路主力二十五万人，由伯颜统帅，从襄最沿汉水而下直下鄂州。鄂州地势险要，夹汉水，城万胜堡又作了许多战备工作，还有将士十余万战舰千余艘，同时又用铁锁横在江中，贯穿了几十般大船，使元军不能通过。但宋军却疏忽了黄家湾这地方。黄家湾有一条河经鹞子山进唐港而汇入长江中，而宋军虽在这里建立堤坝、筑堡驻军，但人数相对薄弱一些。
