再次伐宋蒙哥喪命
蒙哥見弟弟忽必烈不負重託，順利佔領了大理，形成了攻擊宋朝的有利態勢，心中十分高興。於是，蒙哥決定親自率領蒙古大軍出征，一口吞掉南宋，統一天下。
公元1257年，大蒙古國發動了對南宋的第二次大規模戰爭。蒙哥做了周密的作戰計劃，分三路出兵。第一路，由兀良合臺率駐守大理的蒙軍北上，從背後攻擊南宋；第二路，由忽必烈率軍南下，攻擊兩淮和荊襄地區，以牽制宋軍主力；第三路，蒙哥親率大批蒙軍，攻打巴蜀，打算佔領巴蜀以後，沿長江東進，直搗南宋都城杭州。
這三路兵馬，前兩路是佯攻，主要任務是吸引牽制宋軍主力，蒙哥率領的這一路纔是主攻方向。這個作戰部署，與窩闊臺第一次伐宋幾乎一模一樣。窩闊臺也是把進攻巴蜀作爲主攻方向，想攻佔巴蜀以後，繞到南宋的背後，攻擊南宋的腹地。南宋在巴蜀兵力較少，防禦薄弱，很容易得手。
所不同的是，窩闊臺沒有料到巴蜀山高路險，要想繞到宋軍的背後，只能走水路，可他並沒做走水路的準備，最終只得無功而返。蒙哥則汲取了這個教訓，做好了充分準備，他的如意算盤是，攻佔巴蜀之後，順江東下，長驅直入。當年晉朝滅掉東吳，就是這麼幹的。
然而，蒙哥沒有想到，南宋對蒙軍攻擊巴蜀已經提高了警惕，加強了防禦，修築了許多堅固城堡。其中，南宋用了數年時間，在釣魚山上修建了堅不可摧的釣魚城。蒙哥即將在釣魚城下受挫，撞得頭破血流。
公元1258年7月，蒙哥親率十萬蒙軍主力，兵分三路，進攻巴蜀。巴蜀軍民奮起反抗，節節抵禦，經過五個多月的激戰，蒙軍相繼攻佔劍門等隘口險關，佔領了川西、川北大部分州縣。在激戰中，蒙軍也付出了沉重代價。
蒙哥佔領川西、川北之後，揮軍向川東南挺進，企圖攻佔重慶，奪取入江口，實現從水路東進、直搗杭州的戰略目標。
公元1259年年初，蒙哥率軍抵達釣魚城下。釣魚城坐落在重慶合川區城東的釣魚山上，三面環水，一面是懸崖峭壁，地勢十分險峻。南宋經過多年修建，已將釣魚城修建成城牆高大、防禦體系完備的堅固堡壘。釣魚城擋在蒙軍前進的路上，蒙軍想要拿下重慶、奪取入江口，就必須要攻佔釣魚城。
蒙哥率軍來到釣魚城下，見城池堅固險峻，易守難攻，便想招降守軍，不戰而屈人之兵。蒙哥將蒙古大軍全都擺在釣魚城下，擂響戰鼓，搖旗吶喊，盡顯軍威，然後派出使者，前去招降守軍。
此時，釣魚城中的守軍只有一萬多人，主將叫王堅。王堅是河南鄧州人，久經沙場，忠勇雙全。蒙軍使者到來後，出言恐嚇，氣焰囂張。王堅大怒，召集軍民，當衆將蒙軍使者斬首，並慷慨激昂地動員城中軍民，誓與城池共存亡。
蒙哥見勸降不成，只得下令強攻。但釣魚城太過險峻，兵力施展不開，蒙軍連續攻打鎮西門、東新門、奇勝門等處，均不能奏效。在此期間，南宋派來援兵，卻被蒙軍擊退。南宋皇帝宋理宗對釣魚城頒發嘉獎令，更加激勵了守城軍民的鬥志。蒙軍連續攻城數月，沒有絲毫進展，白白丟下一大片屍體。
四月份以後，進入雨季，大雨如注，連下二十多天，江水暴漲，蒙軍攻城更加困難。到了七月，南方進入酷暑季節，蒙古兵怕熱，水土不服，導致疾病流行，糧草供應也出現了問題。蒙軍對此一籌莫展，遇到了前所未有的困難。
釣魚城內，依然糧草充足，軍民士氣旺盛。有一天，城中拋下大魚和麪餅，並投書說，釣魚城準備充分，堅不可破，再守十年也不成問題，這裡就是蒙軍的葬身之地。惹得蒙哥大怒，暴跳如雷，發誓非要拿下釣魚城不可。
釣魚城久攻不下，蒙軍死傷慘重，不少將士心生畏懼，軍心開始動搖。有的將領建議，從釣魚城撤兵，與忽必烈率領的軍隊會合，從其他方向攻擊宋朝。可是，這樣就打亂了蒙哥的作戰部署，再加上蒙哥好面子，所以他堅決不肯撤兵。
蒙哥有些瘋狂了，他親自到釣魚城下督戰，不計傷亡，強令士兵攻城，並要求將領帶頭衝鋒。結果，前鋒元帥汪德臣被箭射死，一批將領陣亡，士兵傷亡無數。在激戰中，蒙哥也喪命於釣魚城下，時年五十一歲。
蒙哥之死，許多史書說他是中箭而死，或者被飛石擊死，也有史書說他是染病而死。蒙哥死前留下遺言，日後攻破釣魚城，要屠盡城中之人，雞犬不留。不過，後來蒙軍依然不能攻破釣魚城，釣魚城在抗蒙戰爭中堅守了三十六年之久，始終屹立不倒。
蒙哥死後，攻擊釣魚城的蒙軍撤兵而走，護送蒙哥靈柩北還。忽必烈帶領的蒙軍，正在圍攻鄂州，聽說蒙哥死亡，趕緊撤兵，回去搶奪汗位。從大理北上的兀良合臺軍隊，已經到達長沙，聞知蒙哥死訊，也不得不渡江北返。
大蒙古國第二次大規模伐宋戰爭，又一次遭遇失敗，而且蒙古大汗也死在了戰場上。
蒙哥與窩闊臺一樣，也是雄心勃勃，他在攻打南宋的同時，也派兵進行第三次西征。