贾似道在丁家洲溃败后如同丧家之犬，陈宜中和留梦炎两人很快取代了他在南宋朝廷中的地位，分别被任命为左右丞相，并兼枢密使，都督诸路军马。
最初，丁家洲兵败后，陈宜中劝说太皇太后谢氏将贾似道处死，太皇太后不肯，将贾似道仅贬到了广州。没想到贾似道途径漳州木绵庵时，被会稽县尉郑虎臣杀死。贾似道死后，南宋的腐败没有任何改变，只不过是死了一个贾似道，来了一个陈宜中，一个留梦炎，将过去一手遮天的局面变成了陈留两人的明争暗斗而已。
1275年3月，元军先后攻占建康、镇江等重镇。忽必烈重新部署灭宋方略，命阿里海牙攻湖南，切断南宋东西联系；又命阿术驻瓜州，攻扬州，阻挡淮东宋军南援；大将伯颜则率主力直取临安。
在这里需要提到一员大将，那就是指挥这次战役的元军总帅伯颜。伯颜是蒙古八邻部人，生于1237年。父亲晓古台是跟随旭烈兀西征的众多将领中的一员，因此伯颜自幼长于波斯。忽必烈改国号为元后，旭烈兀派伯颜回朝奏事。忽必烈看他一表人才，谈吐不凡，感慨地说：“你的才干不是居于诸侯王臣之下的，就留在我的身边吧。”于是伯颜就成了忽必烈的肱股之臣。1274年，由于史天泽年迈，忽必烈拜伯颜为中书左丞相，领南下元军继续伐宋。伯颜上任前，忽必烈对他说：“当年宋太祖的大将曹彬奉命进攻南唐，曹彬从不滥杀无辜，一举平定江南。你要体会我的这种心情，效法曹彬，不要让我的人民横遭锋刃。”后来在整个伐宋过程中，伯颜确实做到了“不滥杀无辜”这一点，采用了怀柔的策略。
元军攻宋期间，正逢江南疫病流行，江南百姓更因战乱流离失所，一些地区甚至发生了饥荒。伯颜看到后，下令开仓赈饥，发药治病。江南百姓大为感激，称伯颜的军队为“王者之师”。丁家洲战役后，在元军的武力与怀柔政策下，南宋军民多不战而降。
1275年7月，阿术率军在焦山水陆配合，运用火攻大败宋军张世杰水师，俘虏万余人，获战船700余艘。在这一仗中，张世杰的水军力量雄厚，士气也很旺盛。只可惜张世杰有勇无谋，空怀忠勇，将南宋巨舰用铁索连在一起，本来是表达誓死不退的决战之心，却让元军来了个火烧赤壁的南宋版。一把火过后，跟着是元军的水陆并进，将张世杰水师几乎全歼。
这年的10月，伯颜兵分三路南下：阿剌罕、奥鲁赤率十万骑兵为右路军，自建康经溧阳、广德，攻独松关；董文炳、张弘范率十万水师为左路军，由江阴奔澉浦；伯颜亲率中路军一万余人，以吕文焕为前锋，向常州、平江进发，最后，计划三路大军在临安会师。南宋得知常州危急，急忙派张全率兵2000，平江知府伊玉、麻士龙率兵3000赴援，与元军展开激战，在元军大兵压境的情况下，多数战死。11月16日，伯颜督军常州，筑台发炮猛轰，连攻两昼夜，终于破城。常州失守，无锡、平江守军不战而降。
1275 年年末，南宋政权依旧进行着最后的抵抗。但谢太后在陈宜中等人的怂恿下还梦想可以进贡议和。她派出使者很快就被伯颜打发了回来。1276年1月17日，三路会师于皋亭山。张世杰等南宋将领要求背城一战，谢太后不允。1276 年1月末，谢太后最终承认宋朝皇帝是忽必烈的臣民，并把国玺交给了伯颜。2月，伯颜率军进入临安。在元军进入临安的前一天，悲愤中，陆秀夫、张世杰等人带着赵昰、赵昺二王逃往福建。自此，南宋就结束了它作为一个朝代的使命。
说到南宋的灭亡，这里还发生了一件非常荒唐的事情。当元军接近临安的时候，陈宜中等人主张迁都，放弃临安。他经过几次劝说后，终于说服了谢太后。陈宜中得到谢太后的准许后马上回到府中，叫家人开始忙活收拾物品，准备逃亡。谢太后在宫中久等陈宜中回音不至，就慌张了起来，派人到陈宜中府中探个究竟。探子去后，回来禀告说：陈宜中正忙着收拾行装。这可把谢太后气坏了。她哭着大骂陈宜中只顾自己安危，却不顾及他们孤儿寡母的死活。她越想越觉得凄苦，最后干脆不走了，作出了投降元人的决定——这不是糊涂吗！其实陈宜中虽然奸佞，但他明白如果赵氏不存在了，他也就失去了存在的价值，所以他是一定要带赵氏遗孤走的。只是，一来他确实有轻慢赵氏孤儿寡母的心理，二来他急于布置迁都的各项工作，一时没有来得及回宫禀告而已。可惜只因一个老妇人的愚钝，就将南宋江山轻易地断送了……
元军进入临安后，伯颜下令不要抢掠，并封存府库，登记钱谷。伯颜言明，将士不得擅自进城，敢于暴掠者，军法从事。在伯颜的保护政策下，临安的经济没有受到严重破坏，市场照常经营。1276年3月，伯颜将南宋皇宫中的祭器、仪仗、图书全部北运，宋室成员被押往上都。
伯颜归京时，忽必烈令百官到郊外欢迎，权臣阿台马认为伯颜在占领临安后一定会捞取很多好处，就一个人先跑出来，在半道上以向伯颜祝贺为名，打算弄些好处。伯颜心里明白，寒暄过后，他就解下随身佩带的玉钩带送给他，并说：“宋皇宫中宝物需呈献给大汗，我不能擅自做主，这玉钩是御赐之物，就赠给你作为远道出迎的谢礼吧。”阿台马非常不快，他以为伯颜看不起自己，从此怀恨在心，愤然骑马走了。这件事情没过几天，阿台马就在忽必烈面前造谣说，伯颜私藏了宋室至宝玉桃盏。忽必烈听后，十分震惊，立即叫人追查此事，但因没有确凿的证据，况且又是用人的时候，事情也就不了了之了。而玉桃盏的事情直到阿台马死后才真相大白。一个宫人找到了玉桃盏，并向忽必烈献上了此物。忽必烈望着小小的玉桃盏感慨地说：“我差一点儿让忠良受了冤屈啊！”
在整个出征南宋的战役中，伯颜未乱杀一人，进临安后也未取一物，这种行为在古今将帅中是少有的。他在自己的诗中写到“担头不带江南物，只插梅花三两枝”，不能不让人钦佩——真有一代名将的风采啊！