在蒙古大汗蒙哥发动三路大军向南宋进攻的时候，有一路大军其实一直迟迟没有开拔。这就是忽必烈进攻南宋中部地区的忽必烈。
蒙哥是从1258年秋天开始发动进攻的，而忽必烈进攻的时间则在1259年8月。忽必烈的理由是，他需要先最南边进行宣传攻势，他派了杨惟中和郝经前往南宋边境大肆宣传，表明蒙古人此番进攻，会对老百姓好，绝不屠城等等。
同时，在蒙哥进攻合州及重庆最紧要的时候，南宋扼守中路的吕文德大军从鄂州出发，火速赶到重庆增援。直到这时候，忽必烈才觉得时机成熟，终于出兵了。
但是，他刚渡过淮河，攻入大散关，抵达黄陂，就从俘虏过来的宋兵口中得到了蒙哥战死钓鱼城的消息。
得知这个消息，忽必烈可谓五味并存。从蒙哥不得不让忽必烈重新掌握兵权开始，忽必烈的内心已经发生了很大的变化，他感到之所以受蒙哥钩考，主要还是实力不够，如果他有足够的力量，蒙哥就不敢轻易动他。所以他迟迟不出兵，又有意无意把南宋兵力往四川引，借以削弱蒙哥而壮大自己。
当听到蒙哥死讯的时候，他心里五味杂陈，但更多的是轻松。
姚枢、廉希宪、郝经等人都给他提建议，让他迅速回漠北，因为阿里不哥已经动手，开始在漠北自立为大汗了。照理说，忽必烈应该马上撤军回去，但是，他为什么没有撤军。还一直打到润11月，也就是12月的时候，忽必烈才撤军呢？
其实，忽必烈不是不想回去争夺汗位，但是他不能马上就这样做。
一者，忽必烈觉得，蒙哥死后，论资格和战功，他肯定是第一，没人能和他争。阿里不哥跳得欢，但他并没有把阿里不哥看在眼里。
二者，原先塔察儿率这支蒙古军打得一塌糊涂，自己是接替他的。如果自己刚出兵就收兵，不是也会被人小看吗？他得拿下一些城池给所有人看，他忽必烈才是得到圣主成吉思汗、战神拖雷衣钵真传的真龙！
三者，兀良合台已经从南边打过来了，而且已经到达潭州城下，如果自己不接应，兀良合台势必陷入宋军的天罗地网中。这个兀良合台，还有他的儿子阿术，可是一对虎将，虽然他们是蒙哥的那可儿，但蒙哥已死，正需要这样的虎将在南宋战场上为自己攻城拔寨，怎可以丢下他们不管！
于是，忽必烈依然挥师南下，向鄂州挺进。9月4日，忽必烈派汉军将领董文炳兄弟为先锋，以200艘战船强渡长江。蒙古军与宋军在长江上展开拉锯战，接战多达17次，最后大败宋军，俘获宋战船千余艘，俘虏无数，成功突破长江，包围鄂州。
忽必烈继续实施怀柔政策，对俘虏的宋兵，都把他们全部释放。同时严令军士不准抢劫宋老百姓的财物，不准入民宅，违令者一律军法从事。尤其对儒生，都尊敬地把他们纳为幕僚，不愿意的，放回去，而且还发给不少安家费。
忽必烈的做法和旭烈兀形成了鲜明的对比，这为他将来灭亡南宋建立了良好的口碑，打下了坚实的基础。
在鄂州，忽必烈仍然遭到了宋军的顽强抵抗。鄂州守将张胜战死城楼，将士死伤多达1万3千多人，忽必烈仍然没有把鄂州城拿下来。尤其是奉命来援助的宰相贾似道，虽然这个人差不多是南宋后期政治腐败混乱的主要根源之一，但是在鄂州组织防守的功绩却不容抹杀。蒙古军多次用挖地道的方法破坏城墙钻入城内，但贾似道总能组织力量在一夜之间用木栅栏把洞口钉死。连忽必烈都忍不住叹息：“本汗要是有贾似道这样的大将就好了！”
在忽必烈围攻鄂州的同时，蒙古北路军四面开花，霸突鲁率军进攻岳州，郑鼎进攻兴国、瑞州、南康、抚州等地都进展顺利。这时候，兀良合台又攻到潭州城下。这些城市都顶不住蒙古人的猛攻猛打，纷纷告破，鄂州危在旦夕，南宋皇帝赵昀也打主意要迁都了。
这时候，贾似道秘密派人向忽必烈求和。忽必烈正巴不得，因为，他想要的几个目的都实现了，兀良合台也从潭州前来和他会合。至于什么时候进攻灭南宋，那只是时间的问题。于是，忽必烈率领大军，火速回蒙古，和阿里不哥争汗位去了。
