1251年，蒙哥被推舉為蒙古大汗，隨後他就積極籌備滅宋戰爭。
蒙哥是成吉思汗幼子托雷的長子，曾與拔都等率兵遠征過歐、亞大洲的許多國家，可以說在當時是參加過世界大戰的將軍，作戰經驗十分豐富並且勇猛善戰。
1252年，蒙哥命令他的弟弟忽必烈率領大軍平定了大理國，對南宋形成了包圍夾擊之勢。
1257年，蒙哥汗發動了想一舉滅掉南宋的戰爭。
蒙哥命忽必烈攻擊鄂州（今武昌），塔察兒、李璮等攻兩淮，分宋朝兵力；又命兀良合台自雲南出兵，經廣西北上；蒙哥親率蒙軍主力進攻四川。
蒙哥的以四川作為主攻目標的戰略意圖是想揚長避短，充分發揮蒙古騎兵善於陸戰而水戰是其短板的特點，以大軍拿下四川，然後順江東下，與諸路攻宋蒙軍會師，最後攻破宋都臨安城。
1258年秋，蒙哥率領4萬大軍分三路入蜀。
蒙軍接連攻佔了四川多座城池，逼近合州。
蒙哥汗派宋降人晉國保到釣魚城招降，為宋合州守將王堅所殺。
宋開慶元年（1259年）二月九日，蒙軍見招降不成，開始進攻宋軍把守的釣魚城。
蒙軍先猛攻鎮西門，沒有成功。
三月，又攻東新門、奇勝門及鎮西門小堡，都以失敗而告終。
從四月三日起，大雷雨接連下了二十天。
雨停，蒙軍四月二十二日主攻護國門。
二十四日夜，蒙軍登上外城，與宋軍展開激戰。
雖然《元史·憲宗紀》稱「殺宋兵甚眾」，但蒙軍的進攻最終還是被宋軍擊退。
五月，蒙軍繼續進攻釣魚城還是沒有進展，
蒙哥自率軍入蜀以來，一路勢如破竹，此刻才意識到碰到了一場真正的硬仗。
面對釣魚堅城，兇悍的蒙古鐵騎毫無辦法攻下。
蒙古驍將汪德臣（原為金臣屬）單騎至釣魚城下，欲招降城中守軍，被飛石擊中，重傷至死。
汪德臣之死，給蒙哥很大的精神打擊，釣魚城久攻不下，使蒙哥十分惱怒。
由於南宋增援的宋軍始終不能來到釣魚城下，所以城中得不到救援物資。儘管如此，被圍數月之久的釣魚城依然物資充裕，守軍鬥志昂揚。而蒙軍則是情況很糟糕，盛夏時節，水土不服，導致軍中暑熱、、瘧癘、霍亂
等疾病流行。
據《馬可波羅遊記》和明萬曆《合州志》等記載蒙哥汗被炮石擊中身負重傷，不久不治身亡。
七月，蒙軍自釣魚城撤退。
釣魚城之戰，不少隨蒙哥出戰的將領戰死在釣魚城下，釣魚城之戰戰鬥之激烈可想而知。
蒙哥在釣魚城下的身亡，釣魚城之戰影響深遠。
首先，導致蒙古的這場滅宋戰爭全面瓦解，使宋祚得以延續20年之久。
其次，使蒙軍的第三次西征行動停滯了下來，緩解了蒙古勢力對歐、亞、非三大洲等國的威脅。
1252年，蒙哥汗派他的另一個弟弟旭烈兀發動了第三次西征，先後攻佔伊朗、伊拉克及敘利亞等阿拉伯半島大片土地。
正當旭烈兀準備向埃及進攻時，得知蒙哥死訊，旭烈兀僅留下少量軍隊，而親率大軍東歸。
結果留下的蒙軍寡不敵眾而被埃及軍隊打敗，蒙軍始終未能打進非洲。
自此，蒙古的大規模擴張行動走向低潮。
因此，釣魚城之戰的影響已經遠遠超越了中國範圍，它在世界史上也佔有重要的一頁。
其三，使得忽必烈登上了蒙古大汗之位，對中國歷史發展產生重大影響。因為忽必烈是蒙古統治集團內少有的傾慕漢文化之士。
忽必烈登上大汗寶座後，推行漢化政策，逐步改變蒙軍濫殺的政策，使中國南部的經濟和文化免遭更大的破壞。
蒙哥汗曾留下遺言，日後攻下釣魚城，當屠城。
直到南宋滅亡後的1279年，大勢已去，釣魚城守將王立才開城降元，以不可殺城中一人的條件，自願放下武器，不再抵抗，釣魚城才落入蒙古之手。
而守城的32名（一說36名）將軍無一人乞求憐憫，全部都拔劍自刎，可謂忠烈千秋。
釣魚城之戰，在冷兵器時代，使得釣魚城成為山城防禦體系的典型代表，是蒙古軍隊難以攻克的堡壘。
中國人民革命軍事博物館古代戰爭館特意製作了釣魚城古戰場的沙盤模型，以展示其在中國古代戰爭史上的重要地位。
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