赵范和赵葵因为蔡州已经被收复，就请求乘机北伐中原，以收复三京。赵氏兄弟背后，其实有自己的小算盘。他们兄弟虽然辛辛苦苦地平定了李全之乱，却在灭金的大场合上输给了荆襄的史嵩之。史嵩之是史弥远的侄子，他们想在朝廷上占据优势就必须在战功上超过史嵩之。
虽然收复中原能带来巨大的声望和荣誉，但是朝中的大多数臣僚反对出师。参知政事乔行简当时带病在家，听说此事后立即抱病上书道:"今边面辽阔，出师非止一途，陛下之将，足当一面者几人?勇而斗者几人?智而善谋者几人?""陛下之兵，能战者几万?分道而趣京、洛者几万?留屯而守淮、襄者几万?" 知官告院张煜也认为：“蒙古非金仇可比，当选将、练兵、储财、积粟，自固吾圉"。刚返朝的名士真德秀则说道：“移江、淮甲兵以守无用之空城，运江、淮金谷以治不耕之废壤，富庶之效未期，根本之弊立见。"
在这样一片反对声中，赵昀虽然下诏"求直言"、表示自己要从善如流，还是决定出兵。他只派淮西制置司六万军队北伐，试图以这六万人去收复中原。原先即使是主战派制定的作战计划，仍然表示要在收复潼关和黄河以南后，至少要用十五万百战精锐之师来专职防御，才能守住黄河防线。赵昀却仅仅派遣淮西军，一场并不成熟的军事行动就此展开。
在外的各地将帅几乎全都反对出兵。赵范的参谋官丘岳就说道：“方兴之敌，新盟而退，气盛锋锐，宁肯捐所得以与人耶！”淮西总领吴潜说道：“河南取之虽易，守之则难，兵戎之资，所费何巨！民穷不堪，激而为变，今日之事，岂可轻议！”主持灭金之战的史嵩之虽然有私心，上书却说得中肯，认为京湖连年饥谨，无力承担这样的进攻，而河南连年兵祸，要在当地获得补给也不现实，并表示自己宁肯抗旨也不发兵。
偏偏右丞相郑清之力主同意赵范的建议，劝赵昀立即施行。赵昀也是好大喜功，于是命赵范、赵葵移驻黄州，准备克日进兵。赵昀令庐州知州全子才率一万淮西兵为先锋直趋汴京，命赵葵率五万主力军作为后继，将赵范任命为两淮制置大使，驻军光州、黄州间负责接应。因史嵩之始终反对出兵，所以赵昀不用京湖兵，只用淮西兵，但要求史嵩之负责为淮西军供应粮草。
全子才从庐州出发，六天后渡过淮河进入敌境。由于蒙古大军已经撤离，中原百姓又死伤殆尽，因此宋军如入无人之境，连活人都没看到几个。渡过淮河之后，全子才军很快到达城父。城父本是一座大城，曾经号称小东京，此时只有十余处民居。几日后，全子才军到达毫州。毫州残破到只有七名士兵守城，一见宋军只能投降。六月末，全子才收复了宋太祖的发迹之地-，南京应天府。
蒙古将领塔察儿早就听说宋军北进，便率所部蒙古
兵退到黄河以北，故意示宋军以弱，引诱宋军深入。过河之前，蒙古人还用了一招，就是把黄河南岸的河堤掘开，放河水到淮河一带。两淮一带顿时大片的土地变成水泽沼泽，严重地干扰了宋军的行军，许多地方水深到腰部。一些地方的水势，甚至涨到宋军士兵的脖子高。
不仅如此，宋军的后勤补给线被严重破坏，运粮队得绕一个圈子，才能抵达河南境内，两淮一带的百姓更是苦不堪言了。全子才大军就是在这样的环境下行军，于七月初二到达汴京城东扎营。汴京这时是由崔立驻守，都尉李伯渊、李琦等一向被崔立轻视和侮辱，因此私下想报怨。他们听说全子才兵到，便写信约定投降，假装和崔立商议守城。
崔立没有戒备，乘马而来。李伯渊拔出匕首，就在马上刺杀崔立，穿入崔立的胸口。崔立当即倒撞下马，落地毙命。李伯渊把崔立的尸首绑在马尾，号令军前，说道：“崔立杀害劫夺，非常暴虐，大逆不道，古今没有，是否该杀？”大众齐声道：“该杀！该杀！他的罪恶，寸斩还是嫌轻。”于是枭了崔立的首级，刮在承天门上祭奠哀宗，并陈尸市上，听任军民割取，顷刻被割完。
李伯渊等人出城迎接宋军，全子才整军进城。过了十多天，赵葵率领淮西兵五万，从滁州夺取泗州，又由泗州赶到汴京，和全子才相见。赵葵对全子才说道：“我们刚开始谋划据关守河，你们已到此有半个多月，不急去攻潼关、洛阳，为什么还在这里等着？”全子才却说道：“粮饷没有征集，如何能进兵？”
赵葵忿然不悦，说道：“现在北兵还没有来到，正好乘虚急进。如果等着史制使发饷到来，恐怕北兵早已南下了。”由于赵葵对全子才没有进兵，非常不满，就改任徐敏子为前锋部队的监军，将全子才留在汴京。这支前锋部队，共有一万三千人。由杨义指挥原全子才部的淮西兵，以及其他部队作为第二梯队，在得到军粮后前进去洛阳。部队拿到粮食之后，都纷纷叫嚷军粮太少，赵葵却仍然强行命令各军出发。
徐敏子命令前锋所部的一万三千宋军，把五日军粮留作七日来食用。于七月二十一日，也就是赵葵到达汴京的第二天，起程前往洛阳。蒙古人虽然放弃洛阳，渡过黄河到达了黄河以北，但是他们在洛阳、孟津、潼关等大片地方却留下不少的蒙古骑兵哨骑，侦察宋军动向。在宋军前锋离开汴京前往洛阳后，塔察儿命令部将再次渡过黄河，到洛阳东边的龙门地区埋伏，并准备在故意放过宋军第一梯队进入洛阳城后，才突袭宋军第二梯队，把洛阳和汴京的宋军切断，然后再各个击破。
七月二十六日晚，宋军前锋和州宁淮军正将张迪率两百宋军抵达洛阳。城中没有守兵，只有三百多户百姓，当即开城出降。徐敏子率军进城，次日军粮就用完。他们只有采蒿和面，作饼充饥。此时蒙古已调兵前来，与宋军相
争。太常簿朱扬祖奉命去河南，谒告八陵。他刚到襄阳，就听说蒙古前哨已经到了孟津，陕府、潼关、河南都也增兵防守。同时听说淮东驻扎的蒙兵，也从淮西赶赴汴京。
朱扬祖大惊失色，感到进退两难，连忙与孟珙商议。孟珙答道：“敌兵两路遥远，估计十多天内不能到达。我替你挑选精锐骑兵，昼夜兼程，不到十日即可完事。等敌军来到东京，你就可以南回了。”朱扬祖还是胆怯。孟珙表示愿意和他同去，于是他们兼程而进。到陵下奉宣御文，礼成之后退回。等返回襄阳，来去平安无恙。朱扬祖谢别孟珙，自回临安复旨去了。
正当孟珙在襄樊组建镇北军防备蒙古南侵时，枢密院命令他赶赴行在临安议事。赵昀对孟珙非常器重，召见时，夸奖他道：“你是名将之子，忠诚而又勤恳，破蔡灭金，功绩昭著。"孟珙则说道：“这都要归功于宗庙社稷的威灵，陛下的圣德，和三军将士的努力，臣何力之有？”赵昀很是高兴，又咨询中兴大计。孟珙答道：“希望陛下宽民力，蓄人材，等待时机。"可惜赵昀没有耐心。
再说杨谊作为徐敏子的后应，率领第二梯队一万五人，经过五六天的长途行军后，抵达洛阳城郊的龙门镇。他还不知道自己已经进入了蒙古军的伏击圈，命令全军就地休憩。宋军官兵刚刚坐下来准备开饭，附近的山顶上立起了两把红、黄大伞。蒙古骑兵顿时从四处疾驰而来，在其主将刘亨安的带领下，击杀宋军。
宋兵以弓弩手为主，在这猝不及防的攻击中根本来不及列阵。刘亨安又横槊冲突于宋军中，致使宋军全军大溃。大部分人被拥入洛水溺死，只有主将杨谊和少部分斥候逃入到洛阳城中。宋军第二梯队遭到了毁灭性打击，洛阳城里的第一梯队遭到孤立，"在洛之师，闻而夺气。"
龙门之战后，蒙古趁机逼近，前锋到洛阳城下扎寨。宋军无援无粮，而洛阳城大人少，守城也是不可能的。监军徐敏子决定趁着蒙军主力未到，突围回师。洛阳的宋军一面袭击蒙军前锋，掩护宋军主力的行动，一面于八月初一渡过洛河，背水列阵。
八月初一，蒙古军率先发起攻势，多次冲击宋军阵营。宋军作战顽强，屡次击退蒙古军。双方胜负相当。八月初二，蒙古军以步兵执盾牌前进，把宋军的阵势切断成三部分，再以骑兵冲击。宋军则以步兵大阵为依托，战至中午，杀敌四百多，夺得盾牌三百多面，再次击退蒙军的攻势。
尽管宋军在正面战斗中不落下风，但这个时候已经断粮四天了，形势非常不妙。徐敏子认为东面蒙军是主力，于是率宋军向南方突围。蒙军知道宋军突围后，以骑射手在后面追杀。宋军的绝大多数是步兵，纷纷被杀死在逃跑的路上，战将几乎全部战死，最后只有徐敏子带同三百步兵，吃了九天树叶树皮之类的东西，最终幸运地逃回了光州。