金国集结了两万骑兵前来阻击，意图阻止宋蒙联军的进攻。孟珙却率军鼓噪前进，一举击溃了前来阻击的金军，并追杀金军到了高黄坡，斩杀了一千二百金兵。十一月初五，宋军进驻蔡州城南，孟珙进入蒙古军营，与蒙古军主帅塔察儿相会。塔察儿对孟珙消灭武仙的事迹，大加赞扬，拉着他一起打猎、喝酒，最后两 人干脆结拜为兄弟。
金国尚书右丞完颜忽斜虎以国家厚恩、君臣大义激励全城军民，誓死固守。塔察儿派遣部将张柔率领精兵五千，攀梯登上城墙。城上的金国守将，用长矛去刺，又接连射箭。张柔身上中了数箭，形势非常危急。孟珙得知之后，急忙派遣先锋大将去增援，得以把张柔救了出来。
一天，金军忽然打开东门出战，想杀出重围。孟珙出兵断了他们的退路，擒拿偏裨将校八十余名，其余的金国将士大多被淹死在汝河里。孟珙断定蔡州城内已经断了粮，于是告诫宋军道：“各军应当尽死守住阵地，严防金军突围。" 宋军经过殊死战斗，进逼蔡州城南的外围立栅。
接着孟珙进攻柴潭，他立栅于潭上，并且命令部将夺取柴潭楼。金军急忙来防御，结果宋军一拥而上，金军无法拦阻，只好倒退。柴潭楼即由宋军占住，俘敌五百余人。蔡州倚仗柴潭水为固，城上楼架设有巨型弩炮，宋军将士不敢近前。汝河潭高出河身五六丈，孟珙就对部众说道：“金军全仗此水，如果决堤注河，城濠肯定会立刻干涸。”
孟珙于是身先士卒开挖柴潭堤，放潭水入汝河，用薪柴填平潭池，宋军顺利过潭攻城。与此同时，蒙古军也决开了蔡州城西的练江，逼近城下。柴潭和练江是蔡州城墙外的天然屏障，守城的金军为夺回天险，驱赶城中老弱孩童人，用大锅熬成热油，以此为武器，往城下浇烫宋蒙的士兵。
金国统帅孛朮鲁、中娄室两人率领精锐五百，夜里出了西门，每人背一束藁，藁上浇油，想烧毁两军营寨。蒙古兵早已察觉，于是埋伏起来，用强弩连射。金军一点火，羽箭已先到，金兵自己伤亡惨重，只好退回。蒙宋两军又合力攻打西城，士卒前仆后继，很快攻陷。只是里面还有内城，忽斜虎率兵抵御，日夜不敢懈怠。
金主完颜守绪自知不能支撑，哭着对侍臣道：“我为金紫十年，太子十年，人主十年，自认为没有什么过恶，死了也没有什么可遗憾的。所恨的是祖宗传祚百年，到我而绝。我与古来荒暴的君主，同为亡国，未免痛心。但是国君死社稷，也是正义。朕决不会受辱虏廷，为奴为仆。”他的左右宰相听了，一起恸哭。
完颜守绪于是取出御用器皿，分赏给战士，并杀了厩马来犒军。无奈事势已去，无法挽回。这时金国的徐州又投降了蒙古，行省右丞相完颜赛不殉难。转瞬间已是端平元年，金国已经撑到了极限。宋蒙联
军发起攻城，遭到顽强抵抗。蒙古军在西城的外城凿了五个大洞，军队蜂拥进入内外城墙之间的开阔地，直到晚上竟没有进展，只好撤出城外。在南门的宋军战斗多时，也没能登城。
蔡州城内，金国的军队此时早已人困马乏，粮绝援穷。孟珙见黑气压城，天日无光，因此又命诸军分运云梯，密布于城下。完颜守绪听说攻打更急，于是召来东面元帅完颜承麟，谕令传位给他。完颜承麟泣拜不敢接受，完颜守绪说道：“朕实不得已的计策，朕身体肥重，不便骑马冲突。你平时敏捷，又有材略。如果侥幸脱围，保存一线宗祚，我死也安心了。”完颜承麟这才起身受玺。
次日，完颜承麟即位为帝，百官列班称贺。大礼刚完，外面就有人来报道：“宋军已经进入南城。”完颜忽斜虎急忙出去准备巷战。但见宋军鼓噪而来，蒙古兵也跟随在后。他回顾自己手下不过一千人，就算能以一当十，也是众寡不敌。到了此时，他也无可奈何，只得拚了命与他厮杀。奋斗多时，他的部下伤亡将尽。
完颜忽斜虎已存死志，只是想见金主一面，方才殉国。他退到幽兰轩，听说完颜守绪，已经自缢，于是对将士们说道：“我主已崩，我还在此做甚么？死也要死得明白，诸君可善自为计。”言讫，跳入水中，随流而死。将士们都说道：“相公能死，我辈独不能死吗？”于是兀朮鲁、中娄室以下，都自尽而亡死，共五百余人。
完颜承麟退保子城，因完颜守绪已经自尽，就带着群臣进宫大哭，随即对大众道：“先帝在位十年，勤俭宽仁，图复旧业，有志未程，实是可哀，应追加尊谥为哀宗。”众人没有异议，正在此时，子城又被攻陷。奉御完颜绛山奉了完颜守绪的遗命，急忙焚遗骸。霎时间宋蒙军队聚集，完颜承麟等人无法脱逃，都死于乱军中。
宋将江海抢入金宫，遇到金国参政张天纲，便令人把他绑住。孟珙接着来到，问张天纲道：“你家主子何在？”张天纲说道：“已经殉国了。”孟珙令他引着寻找遗尸。到了幽兰轩，只见房屋已毁，当命军士灭火，检出完颜守绪的尸骨，早已乌焦。
蒙古统帅塔察儿也来到，于是把金主完颜守绪的尸骨，分作两份，一份给蒙古，一份给宋，此外如宝玉以及法物，都作两股分派，孟珙把尸体一分为二，一半归宋，一半归蒙古。并分了金国皇帝的仪仗器械和玉玺等宝物。议定以陈、蔡西北为界，蒙古统治北边，宋朝统治南边。接着蒙宋两军彼此告别，奏凯而回。
孟珙立下了不世之功，一雪靖康耻、臣子恨，完成了岳飞等前辈的夙愿，给百年来受尽战争苦难的百姓英烈复了仇。 孟珙回到襄阳之后，就把俘获等件，都交给了史嵩之。史嵩之立即派遣使者送去了临安。除了金主遗骨以及宝玉法物之外，还有张天纲、完颜好海等俘囚，一并押送进献。
知临安府薛琼问张天纲说道：“你有什么面目来到这里？”张天纲慨然说道：“一国兴亡，哪个朝代没有呢？我金国灭亡，比你们的二帝又何如？”薛琼不禁羞愧，只得随口大骂了几句。次日，他上奏赵昀。
赵昀召来张天纲问道：“你真不怕死吗？”张天纲答道：“大丈夫不患不得生，但患不得死，死得中节，有什么可怕？请你立即杀我罢了。”赵昀却也嘉叹，令人把他押入狱中。刑官又令张天纲供状，要他写金主为虏主，张天纲却说道：“要杀就杀，要什么供状？”刑官不能屈服他，只好让他随便书写。张天纲只是写着：“故主殉国。”再没有其他的话。赵昀于是献俘于太庙，藏金主的遗骨于大理寺狱库。另加冯孟珙带御器械，江海以下，论功行赏有差。
之前孟珙等人出兵攻打蔡州，外面是由史嵩之奏请，里面是由史弥远主持。到了蔡城将要攻下，史弥远已经晋封太师，兼任了左丞相。郑清之为右丞相，薛极为枢密使，乔行简、陈贵谊参知政事。过了几日，史弥远因为有病，乞求退休。赵昀于是同意他解了左丞相职，加封会稽郡王。
又过了几日，史弥远就死了。史弥远为相，共二十六年，赵昀因为他有册立功，恩宠一直不衰。他的二子一婿五孙，都加显秩。刚开始的时候，他颇想收召贤才，大力反对韩侂胄的所做所为。到了济王被冤死，朝廷群臣都有怨言，他于是引用佥壬，排斥正士，权倾中外，令全国侧目。就是赵昀也不能自主，一切大计都由史弥远决定。
史弥远死后，赵昀这才得以亲政，改元端平。赵昀于是逐走了三凶，远离四木，四木就是薛极、胡榘、聂子述、赵汝述，都是史弥远一伙。因为他们的名字上各有一个木旁，所以叫作四木。赵昀又召用洪咨夔、王遂为监察御史。洪咨夔对王遂道：“你我既然身为谏官，须当顾名思义，愿不能效仿之前的台谏，只知道趋奉权相，徒作鹰犬。”王遂很是赞成。
两人于是举荐贤能，弹劾奸邪之人，满廷这才知道有正直的谏官。到了史嵩之献俘的时候，王遂弹劾史嵩之，说他：“一向不知兵事，持功自侈，谋身诡秘，欺君误国。在襄阳多留一日，就会多贻一日忧。”疏上却没有回复。洪咨夔又上奏道：“金国虽然灭亡，邻国却依然强盛。我们应该加严守备，还恐不及，怎可自相庆贺，以致懈怠？”这些话上奏，总算得到了优奖的诏命。
太常少卿徐侨曾经侍讲经筵，开陈友爱大义，暗中为济王鸣冤。赵昀也颇有感悟，恢复了赵旻的官爵，令有司检视他的坟墓，按时致祭。赵旻的妻子吴氏自己请求为尼，特赐号慧净法空大师，月给衣资金钱，朝政稍觉清明。忽然间赵范、赵葵提出了一条守河据关、收复三京的计议，顿时兵衅又起，南北再度相争，又惹出一场大祸祟来了。