1232年，金国在三峰山之战中几乎失去了全部精锐部队，开封沦陷，国运岌岌可危，灭亡已经指日可待。就在这一年1月，蒙古邀请南宋联手攻打金国。此时的金国已经无法继续扮演“唇亡齿寒”中的“唇”的角色，南宋因此同意了蒙古的提议。根据双方的协议，金国灭亡后，南宋将获得河南地区的土地。

1234年，蒙古和南宋共同攻破了金国最后的防线——蔡州，金国最终灭亡，蒙古和南宋开始分割金国剩余的土地。然而，金国的灭亡却意外地成为了南宋灭亡的前奏。许多朝廷中的有识之士认为，南宋面临着更大的危机，真德秀曾预言：“金亡而中国之忧始大”。不过，朝廷中的大部分官员却认为可以趁机北伐，恢复失地。

就在金国灭亡的同年，南宋发动了北伐，计划收复北方失土。经过20天的行军，南宋军队终于抵达故都开封。开封的守军在李伯渊的带领下投降，宋军顺利占领了城市。接着，南宋大军向洛阳进发，认为洛阳的守军会迅速投降，并期待能在此补充粮草。然而，当宋军到达洛阳时，却发现这座城市已经被蒙古撤空，宋军的粮草供应出现了问题，不得不向南退却。

这时，蒙古军在途中截击了宋军，造成了惨重的失败。南宋的北伐不仅没有收复失地，反而提前触发了蒙古对南宋的进攻。

1234年，窝阔台决定两面作战，一方面派遣儿子们进行第二次西征，征服钦察草原和东欧；另一方面，他指派军队南下对南宋发动进攻。1235年夏，蒙古派出东西两路军队攻打南宋。东路军由阔出、口温不花和塔思鞥带领，主要进攻汉江和淮河防线；西路军由阔端和达海等将领指挥，进攻长江上游的四川。

蒙古东路军首先攻入河南，守将望风而降，南宋在金国时期获得的土地被蒙古一举夺回。接着，蒙古军深入南宋境内，并于1236年攻破了襄阳。襄阳是南宋的重要重镇，其失陷让南宋中游的防线崩溃，蒙古军在江北展开大规模攻城掠地。幸好，长江地区的水网和复杂地形限制了蒙古骑兵的机动，使得其进攻未能迅速推进。

与此同时，阔端带领蒙古西路军越过秦岭进攻四川，包围了赵彦呐所守的青野原。在危急时刻，曹友闻率军来援，迫使蒙古军撤退。1236年，蒙古再次进攻，攻破武休关，直逼大安。赵彦呐催促曹友闻出城救援，但曹友闻认为蒙古骑兵的机动性让步兵无法应对，因此决定坚守沔阳。但赵彦呐坚持让其出城，结果导致全军覆没，曹友闻战死。

此战后，四川北部门户大开，蒙古骑兵迅速穿越秦巴山区，攻入成都平原。蒙古军采取了“扫荡”战略，通过迅速攻占城市并摧毁经济，迫使南宋无法有效反抗。到10月，蒙古骑兵攻陷了包括成都在内的54座城市，整个四川盆地几乎沦陷。

1238至1240年间，蒙古和南宋曾试图议和，南宋甚至愿意向蒙古缴纳岁币。但在蒙古使者被扣留后，双方的冲突再次加剧。

随着战争的推进，南宋的局势逐渐稳定。蒙古在长江中游的进攻因地理环境的限制而停滞，南宋水军在黄州一战中击败了蒙古临时拼凑的水军。蒙古骑兵未能成功渡江，撤退回北方。1239年，南宋逐步收复了襄阳，并稳定了长江防线。

虽然南宋一度挽回了局势，但四川的形势依然危急。1239年，蒙古大将塔海和秃雪再次进攻四川，准备渡江。蒙古军故技重施，在长江上游设伏，准备消灭南宋水军。汪世显的船队前往迎战时，遭到蒙古伏击，宋军惨败，蒙古军继续向三峡挺进。

为了阻止蒙古军顺流而下，孟珙率军驻守峡州和归州等要塞，最终迫使蒙古军撤退。1239年9月，宋理宗任命孟珙为四川宣抚使，全面接管四川战区的指挥。

1242年，南宋调任余玠为四川安抚制置大使，加强四川的防御和经济恢复。余玠与杨氏土司合作，在四川修建了十多座山城，形成了坚固的防线。经过孟珙和余玠的努力，四川的局势得到了改善。

同年，蒙古大汗窝阔台去世，蒙古大军撤回北方。由于蒙古主力西征，南宋在此时暂时获得喘息之机。然而，宋军未能有效利用这一机会，无法突破蒙古在河南的防线。

即便如此，南宋并没有彻底放松警惕。在长江防线和四川防线的不断对抗中，孟珙继续推动进攻，屡战屡胜，取得了多次胜利。然而，由于朝廷内部的权力斗争，孟珙最终遭到打击，导致他一病不起，于1246年去世。

这场蒙古与南宋的战争，虽然南宋在短期内成功抵挡住了蒙古的侵略，但整个南宋的安全形势依然严峻。蒙古的战略目标是逐步逼近南宋核心区域，南宋的防线和经济也在不断受到压迫，战争的长期性使得南宋的未来依然充满不确定性。