忽必烈是中统元年（1260年）继位的，中统三年平定了李璮之乱，彻底铲除了南宋政权在中原腹地的牵制力量；中统五年，与其争夺汗位的阿里不哥最后归降，蒙古贵族内部的离心势力也终于消除。这样，忽必烈已无后顾之忧，具备了全力进攻南宋的政治军事条件。
景定二年（1261年），刘整由宋降蒙，不久即被四川安抚制置使俞兴与四川安抚使吕文德迫逐出泸州（今属四川）。他在京湖与四川两大战场辗转驰骋数十年，对双方攻防得失最有发言权，因而在蒙古灭宋的决策中发挥了至关重要的作用。
咸淳三年（1267年），蒙古用刘整之计，贿赂镇守鄂州（今湖北武昌）的京湖制置使吕文德，让他同意在樊城外设立榷场。蒙古军进而借口防止榷场货物被盗，在沿汉水白河口、新城、鹿门山等地筑垒置堡，通过外通互市、内筑堡垒的手法，在襄樊城外埋下了钉子，截断了襄樊的供给线。
接着，刘整向忽必烈建议：消灭南宋，统一全国，正当其时。针对蒙古此前把战略进攻的重点放在四川的偏颇，他极有战略眼光的提议：集中兵力进攻扼踞汉水中游的襄阳和樊城，然后由汉入江，直下临安。
忽必烈采纳这一战略，征调十万兵马，任命蒙将阿术为征南都元帅，与刘整负责攻取襄樊。王夫之有一段分析，有助于衡估这一决策的军事地理价值：“江东之险在楚，楚之险在江与汉之上流。恃大江者非所恃，弃上流者弃其所依。”
襄阳、樊城夹汉水对峙，城坚水深，城内储粮可供十年之需，两城间的长江江面立以巨木，联以铁索，上架浮桥，连通两城。守将就是吕文德之弟、京西安抚副使吕文焕。他向其兄报告蒙军将攻襄樊，吕文德压根儿没往心上去。刘整与阿术深知蒙古军以精骑见长，水战远不敌宋军，因而造战舰五千艘，练水军七万人，即便雨日不能实战操练，也画地为船模拟练兵。
咸淳四年，蒙古军正式进围襄阳与樊城，宋元战争史上最激烈持久的襄樊之战揭开序幕。次年三月，宋京湖都统张世杰在与包围樊城的蒙军作战中失利而退。七月，沿江制置副使夏贵奉命率水师驰援襄阳，在虎尾洲被阿术击败。吕文德之婿、殿前副都指挥使范文虎前来支援夏贵，也为所败，另驾轻舟才得逃生。吕文德在这年岁末疽发去世，临死深以襄樊城外置榷场为一大失策，长叹曰：“误国家者，我也！”
咸淳六年，李庭芝接任京湖安抚制置使，把督师解围视为当务之急。范文虎致书贾似道，表示自己将兵数万就能解围，但希望不听命于制置司，成功后就能归功太师。贾似道就让范文虎独领一军，从中制肘。
李庭芝欲进兵，范文虎却整日击球饮宴，推托说正在取旨。两将不合，各领其军，大大削弱了宋军合力抗元的力量。岁末，蒙古军在万山筑城，在灌子滩立栅，断绝襄樊向西与向东的水上通道，使襄樊成为粮援不继的孤城。
咸淳七年，忽必烈建立元朝，改元至元，后世称其元世祖。他同时下令四川、两淮元军分别出兵，牵制与阻挠南宋军队援救襄樊。六月，范文虎率水师十万往解襄樊之围，在襄樊东南鹿门被夹江而阵的元军击败，他趁夜色逃遁，宋军损失战舰百余艘，伤亡不计其数。
咸淳八年，元军围困襄阳已经五年。守将吕文焕竭力据守，城中粮食尚有，但食盐、布匹短缺。李庭芝将帅司移至郢州（今湖北钟祥），以便就近救援襄樊。他招募了三千敢死队，派民兵领袖张顺、张贵统领战船百艘，以三舟联为一舫，中间一舟载盐布，左右两舟空其底而有三十名士兵作掩护。
张顺号竹园张，张贵号矮张，出发前，二张发令说：“此行有死而已。如非本心，即可退去，别坏了大事！”人人感奋争先。夜漏三刻，起锚出发，以红灯为号，张贵领先，张顺殿后，乘风破浪，直冲重围。
元军战舰密布江面，张顺等持巨斧，断铁索，转战一百二十里，所向披靡。黎明，援军抵达襄阳城下，送来了食盐与布匹等补给，守军士气大增。检点将士，独缺张顺，数日之后，其尸溯流而上，身重四枪六箭，犹被甲执弓，怒气郁勃一如生时。
张贵率部入援襄阳，吕文焕留其守城，张贵募二士回郢州向范文虎继续求援，回来报告范文虎拟发兵五千。张贵仗着骁勇，由原路杀回郢州，准备带领援兵赶赴襄阳。尽管元军封锁严密，张贵放炮发舟，乘夜顺流，破围突进，元军望风披靡。杀出险境，到龙尾洲，遥望下流战舰隐约，张贵以为郢州援军前来，便举流星火接头，迫近才发现都是元军战舰。
原来，范文虎派出的援兵因风雨狂暴，退避三十里，失约不至；元军获得情报，反以逸待劳，就等着张贵进入包围圈。张贵出乎意外，拼死力战，身中数十创，终因寡不敌众而被俘。他宁死不降，元军将其杀死，抬到襄阳城下，说：“认识矮张吗？这个就是！”守城宋军一片哭声。援襄努力，至此彻底失败。
在李庭芝建议下，度宗派人携带诏书、金印入元，进封刘整为卢龙节度使、燕郡王，企图让刘整不为元朝所用。但刘整自陈清白，元世祖忽必烈也用人不疑，南宋实施离间计的企图落了空。
咸淳九年正月，元军兵分五路，向樊城发起总攻。这时，回回人亦思马因制成能发巨石的回回炮，刚运抵襄樊元军大营。阿里海牙架起回回炮，轰破樊城外郭。
元军统帅阿术听从部将张弘范的建议，派人用铁锯截断襄阳、樊城之间江中的木柱，焚毁架于其上的浮桥，切断了两城间的联系。樊城成为孤城，在被围四年以后终被攻破。
守将范天顺仰叹“生为宋臣，死为宋鬼”，在守地自杀。另一守将牛富率死士巷战，渴饮血水，转战而进，杀敌无数，最后身负重伤，投火而死。
元军号称百万，围困襄樊数年，贾似道前期却向朝廷封锁消息。有一次，度宗说起襄阳已经被围三年，贾似道谎称蒙古军已退，陛下从何得知？度宗说是一个宫女讲的，贾似道找个碴儿将那个宫女处死，从此再也没人敢言边事。
襄樊危在旦夕，军民拆屋为薪，以纸为衣，吕文焕每次巡城必南望恸哭，一再向朝廷告急。贾似道假惺惺上书要求上前线，暗地里却让台谏上章挽留自己，说是朝廷大事离不开他。
樊城失陷，告急再至朝廷，有人建议勇将高达可援襄阳。贾似道视高达为异己，在打算法中整过他，便说：“用高达，那吕文焕怎么办？”吕文焕听说高达要来，便将截获元军哨兵那样屁大的事说成大捷，以阻止高达的到来，毫无同胞成阵之心。
二月，元将阿里海牙再以回回炮轰襄阳，一炮击中谯楼，声震如惊雷，诸将多越城降元。阿里海牙亲至城下招降，吕文焕势穷援绝，遂与其折箭为誓，献城出降。
至此，长达六年之久的襄樊之战宣告结束，元军取得了宋蒙战争以来空前未有的胜利，牢牢掌握了通向长江中下游的管钥。对元军说来，襄樊之战表明其水上作战与攻坚作战的能力都大为提高，军事实力已明显超过南宋，宋蒙战争前一时期的抗衡均势已被打破，蒙古已占据了绝对的优势。
贾似道对襄樊之战掉以轻心，如果他在围城前期就调动全国力量，全力救援，局势或许不至于此。而从其入相以前历任京湖、两淮制帅的才绩看，他并不是没有这一方面的才能。但此一时彼一时，如今他只想在临安西湖的葛岭私第里过安乐日子。襄阳失守，贾似道竟还在度宗面前卖乖：“如果陛下早点允许我上前线，事情也不至于如此。”但如今对于战局，对于南宋王朝，对于贾似道本人，都是大势已去了。
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