1251年，蒙哥被推举为蒙古大汗，随后他就积极筹备灭宋战争。
蒙哥是成吉思汗幼子托雷的长子，曾与拔都等率兵远征过欧、亚大洲的许多国家，可以说在当时是参加过世界大战的将军，作战经验十分丰富并且勇猛善战。
1252年，蒙哥命令他的弟弟忽必烈率领大军平定了大理国，对南宋形成了包围夹击之势。
1257年，蒙哥汗发动了想一举灭掉南宋的战争。
蒙哥命忽必烈攻击鄂州（今武昌），塔察儿、李璮等攻两淮，分宋朝兵力；又命兀良合台自云南出兵，经广西北上；蒙哥亲率蒙军主力进攻四川。
蒙哥的以四川作为主攻目标的战略意图是想扬长避短，充分发挥蒙古骑兵善于陆战而水战是其短板的特点，以大军拿下四川，然后顺江东下，与诸路攻宋蒙军会师，最后攻破宋都临安城。
1258年秋，蒙哥率领4万大军分三路入蜀。
蒙军接连攻占了四川多座城池，逼近合州。
蒙哥汗派宋降人晋国保到钓鱼城招降，为宋合州守将王坚所杀。
宋开庆元年（1259年）二月九日，蒙军见招降不成，开始进攻宋军把守的钓鱼城。
蒙军先猛攻镇西门，没有成功。
三月，又攻东新门、奇胜门及镇西门小堡，都以失败而告终。
从四月三日起，大雷雨接连下了二十天。
雨停，蒙军四月二十二日主攻护国门。
二十四日夜，蒙军登上外城，与宋军展开激战。
虽然《元史·宪宗纪》称“杀宋兵甚众”，但蒙军的进攻最终还是被宋军击退。
五月，蒙军继续进攻钓鱼城还是没有进展，
蒙哥自率军入蜀以来，一路势如破竹，此刻才意识到碰到了一场真正的硬仗。
面对钓鱼坚城，凶悍的蒙古铁骑毫无办法攻下。
蒙古骁将汪德臣（原为金臣属）单骑至钓鱼城下，欲招降城中守军，被飞石击中，重伤至死。
汪德臣之死，给蒙哥很大的精神打击，钓鱼城久攻不下，使蒙哥十分恼怒。
由于南宋增援的宋军始终不能来到钓鱼城下，所以城中得不到救援物资。尽管如此，被围数月之久的钓鱼城依然物资充裕，守军斗志昂扬。而蒙军则是情况很糟糕，盛夏时节，水土不服，导致军中暑热、、疟疠、霍乱
等疾病流行。
据《马可波罗游记》和明万历《合州志》等记载蒙哥汗被炮石击中身负重伤，不久不治身亡。
七月，蒙军自钓鱼城撤退。
钓鱼城之战，不少随蒙哥出战的将领战死在钓鱼城下，钓鱼城之战战斗之激烈可想而知。
蒙哥在钓鱼城下的身亡，钓鱼城之战影响深远。
首先，导致蒙古的这场灭宋战争全面瓦解，使宋祚得以延续20年之久。
其次，使蒙军的第三次西征行动停滞了下来，缓解了蒙古势力对欧、亚、非三大洲等国的威胁。
1252年，蒙哥汗派他的另一个弟弟旭烈兀发动了第三次西征，先后攻占伊朗、伊拉克及叙利亚等阿拉伯半岛大片土地。
正当旭烈兀准备向埃及进攻时，得知蒙哥死讯，旭烈兀仅留下少量军队，而亲率大军东归。
结果留下的蒙军寡不敌众而被埃及军队打败，蒙军始终未能打进非洲。
自此，蒙古的大规模扩张行动走向低潮。
因此，钓鱼城之战的影响已经远远超越了中国范围，它在世界史上也占有重要的一页。
其三，使得忽必烈登上了蒙古大汗之位，对中国历史发展产生重大影响。因为忽必烈是蒙古统治集团内少有的倾慕汉文化之士。
忽必烈登上大汗宝座后，推行汉化政策，逐步改变蒙军滥杀的政策，使中国南部的经济和文化免遭更大的破坏。
蒙哥汗曾留下遗言，日后攻下钓鱼城，当屠城。
直到南宋灭亡后的1279年，大势已去，钓鱼城守将王立才开城降元，以不可杀城中一人的条件，自愿放下武器，不再抵抗，钓鱼城才落入蒙古之手。
而守城的32名（一说36名）将军无一人乞求怜悯，全部都拔剑自刎，可谓忠烈千秋。
钓鱼城之战，在冷兵器时代，使得钓鱼城成为山城防御体系的典型代表，是蒙古军队难以攻克的堡垒。
中国人民革命军事博物馆古代战争馆特意制作了钓鱼城古战场的沙盘模型，以展示其在中国古代战争史上的重要地位。
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