蒙哥继位做了蒙古可汗后，采用迂回的策略，绕道西南，向南宋发起进攻。蒙哥先派其弟忽必烈攻克了云南，然后亲率西路主力四万人马，经六盘山进入四川，苦战一年，抵达钓鱼城（今四川合川）下钓鱼城地处嘉陵江、涪江、渠江的汇合之处，山城的四周尽是悬崖绝壁，犹如刀削，真可谓是“一夫当关，万夫莫开”。蒙哥企图越过钓鱼城，进军重庆，与蒙古南路军会师，直取南宋都城临安，钓鱼城因此成为蒙哥的必争之地。

钓鱼城的守将王坚忠于南宋朝廷，抗蒙志坚。早在蒙哥到达之前就已储备了足够的粮食，开拓了水源。山城中有百姓约十万人，守城将士也有一万余人。

蒙哥先派降将晋国宝入钓鱼城劝降。王坚命士卒将晋国宝押至演武场上斩首示众，并对众将士说：“今后谁再敢说一个‘降’字，晋国宝就是他的榜样！如果我有背叛朝廷的行为，大家就砍下我的头颅！”自此以后，钓鱼城中再无一人敢说“降”。

蒙哥见劝降无效，一面派将军纽瑞到涪州的蔺市建造浮桥阻止宋军的增援，一面亲率大军使用种种手段向钓鱼城发起一次又一次的进攻。王坚率全城军民据险而战，一连数月，蒙古军死伤惨重，但钓鱼城则岿然不动。

这期间，南宋理宗皇帝派四川制置副使吕文德率战舰千艘增援钓鱼城，但行至合川附近，战舰遭到蒙古军的拦截，无功而还。

蒙哥击败南宋的援军，派前锋大将汪德臣到钓鱼城下劝降。汪德臣单人匹马来到城下，没喊上几句话，城上飞下一块巨石打中了他的肩膀，当天晚上，汪德臣就在营中吐血而死。

蒙哥久攻钓鱼城不下，又损失一员大将，心中十分焦灼。为了观察钓鱼城内的虚实，蒙哥命令士兵在钓鱼城前修造起一座高高的瞪望台。王坚发现蒙哥在城下亲自督建，吩咐将士准备炮石轰击嘹望台。蒙哥不知道钓鱼城城上的情况，瞪望台建好后，连忙登上台顶，王坚心中大喜，连忙命令士兵发炮。在大炮的连续轰击下，嘹望台被摧毁，蒙哥本人也被飞石击成重伤，不久即死去。蒙古人只好载着蒙哥的尸体解钓鱼城之围北撤。

钓鱼城之战使日薄西山的南宋王朝又得以延续了二十多个春秋。