随着国土的不断扩大，从人迹稀少的蒙古草原，通往中国北方、东方，再通往西域各地，使臣来往、商品交流、赋役征发、军队调动乃至军令政令传达，都离不开驿路和驿站。窝阔台大汗也充分认识到了这一点，正是在他的提议下，“为使诸王和大汗的急使能够不断到达，以利于办理重要事务，在各地设立了驿站”。他要求诸王要分别派出负责官员，在各自的管辖范围之内，分开道路，分拨站户。另外还规定了驿站马夫和车辆的数量、站户的差发，以及使臣乘驿的标准等。
窝阔台即位之初，还依照中原和西域诸国的赋税制度，确定了草原税制：“规定蒙古民有一百匹马输牝马一匹，一百头牛输牝牛一头，一百只羊输羯羊一只，并定为永制”。这种“百税一”的草原税制相对农业地区的“十税一”来说自然是一种很轻的税率，这与蒙古民族所处的统治地位不无关系。对于汉地和中亚地区的税制，窝阔台也采纳臣下的建议，做出了因地制宜的规定。
三路进兵
在安顿好了蒙古定都之事后，窝阔台便开始准备全力南下伐宋，他先从原金国人口中抽调十分之一的人当兵，与原先投降依附蒙古的各路汉军合编；同时抽调蒙古十分之二的人当兵，其中一半后来参加拔都与速不台等指挥的蒙古第二次西征，一半准备南下攻宋。
由于地理环境的不同，宋蒙战争无论从哪方都可以明显划分为三大战区。在南宋这边，分别是长江下游与淮河之间的淮西制置使、淮东制置使辖区的两淮战区，长江中游汉水流域襄樊一带的京湖制置使辖区的荆襄战区，长江上游的四川制置使辖区的四川战区。而在蒙古这边，通常是对应着东路军、中路军、西路军。
端平二年，1235年春，窝阔台汗集结蒙古、金国、西夏、吐蕃及投降蒙古的汉军，分兵三路南下攻宋，开始了窝阔台时期的蒙宋战争。这三路蒙古大军，东路由大将阿术鲁指挥，以汉军大军阀张荣为先锋，重点进攻淮河徐州；中路由窝阔台的第三子阔出指挥，重点进攻襄樊；西路由窝阔台的第二子阔端指挥，进攻汉中巴蜀。
首当其冲的是四川战场，在窝阔台侵宋阶段，四川战场最为重要。这是由于中原一带的残破，对蒙古的进攻也造成困难，致使蒙古东路军无法直接进攻两淮，而荆襄的江河也制约了蒙古的行动，因此最有利于蒙古进攻的就是四川战场，只要进入四川盆地，那蒙古骑兵就可以往来驰骋发挥其机动灵活的优势。而金朝灭亡之后，部分残余兵力龟缩到汉中以北的秦岭山区，蒙古认为需要先消除这些残余兵力。而且，自从南宋立国以来，四川就成了南宋的一个重要的税收来源，作为天府之国，四川当时对南宋军事经济的支柱作用非常明显。蒙古意图先残破四川，毁了南宋的经济基础。（残破，也就意味着大规模的屠杀和破坏。）还有一个原因就是四川在长江上游，一直以来，北方对南方的征服，多数是从长江上游顺流而下，所以很多次北方王朝平定南方，都是先平定四川，四川的重要性由此可见，要征服南方，首先要先征服四川。
金朝就曾经多次越过秦岭南犯，所以秦岭一带也是南宋的重点防御对象，在宋金一百多年的边界战争中，宋朝建设了以三大关为主的防御阵地，分别是武休关、仙人关和七方关，其中仙人关最重要，是整个防御的中枢。为了加强三关的防御，南宋在三关之外，又设置了五个州级行政机构并派驻军队，作为外围屏蔽和必要时丢卒保帅保护三关的肉盾，它们分别是阶州（今甘肃武都一带）、成州（今甘肃成县）、西和州（今甘肃西和县）、凤州（今陕西凤县）和天水军，并把十大御前军队的四支部署在这里，其指挥调度大权由衙门设在成都的四川安抚制置使控制。当时的制置使是赵彦呐。
在端平入洛的二十八年前，四川守将吴曦叛，吴曦本来是抗金名将吴玠、吴璘的后代，袭职镇守四川，但是因为南宋朝廷缺乏对统兵大将如同北宋时期那样的控制，抗金名将的军队包括岳飞军等，都有逐步私人化的趋势。韩世忠、刘光世、张浚等处于长江下游，朝廷还好控制，最终兵权被收回；长江中游的岳飞不但兵权被收回，而且和手下的岳云、张宪等还被连根铲除；而长江上游的吴氏兄弟势力，由于朝廷鞭长莫及以及出于安抚的需要，就仍保留有私人军队的一些性质。到了吴曦这代，意图在四川建立独立王国，被南宋朝廷察觉后开始调兵准备镇压时，吴曦叛宋联金，勾结金兵大举入川，这发生在成吉思汗统一蒙古那一年。虽然后来吴曦之乱被平定，但是边关的防御情况已大不如前，将以残破的姿态来迎接蒙古军的进攻。
端平入洛之后，蒙古军就开始在凤翔一带屯田，把秦岭以北一带建设成南下四川的大基地。1235年8月，塔海率蒙军进攻四川，三关之外的阶州、成州、凤州都被攻破，蒙古军逼近沔州（今陕西略阳县）。沔州是十大御前诸军之一沔戎司的驻地，是进入四川的一个险要关口，但是在蒙军的凌厉攻势面前，许多人都纷纷逃跑，只有知沔州的高稼坚持不肯放弃沔州。四川制置使赵彦呐起初支持高稼，并表示要与高稼一起死守沔州，但是随着蒙军的逼近，赵彦呐却临阵撤走，宋军也一溃而散，高稼只得独自坚守沔州。蒙古军自白水关（今陕西略阳北）入六股株（今陕西略阳东北）攻沔州。沔州历来为西陲用兵的门户，经金军、蒙古军的多次抄掠，沔州外无城郭保民，内无财富募士。高稼部依山为阻，并多张旗帜，击鼓呐喊以为疑兵，居高督战。赵彦呐遣小将何邻等赴援，及蒙古军至，何邻先遁，其军皆溃，沔州于是被蒙军占领，高稼被俘不屈而死。
赵彦呐撤走之后，又想率兵从侧翼攻击蒙军，于是率宋军往前移动，进至陕蜀咽喉青野原（今陕西略阳北），结果被蒙军包围，与后方失去联系，一时间四川军心不稳。十大御前诸军之一的成戎司在蒙军攻掠关外阶州、成州时已经被击败，统制月皮庆战死。这时，另一御前诸军的沔戎司都统和彦威又领兵两万向后方溃逃。幸亏另一御前诸军利戎司都统曹友闻率军奋战，才把赵彦呐救出来，退保阳平关，赵彦呐指挥其他宋兵堵住入川的各个隘口。于是蒙军以步骑万余人猛攻阳平关，曹友闻率军死战，喋血十余里，击退了蒙军的进攻，并趁势转入进攻，收复仙人关。
10月，阔端亲率大军进攻川陕边的金国残部，金将汪世显率民十余万、兵数万向阔端投降，并被任命为南下先锋。汪世显与西北各少数民族都有不错的关系，对于四川边防的情况非常熟，联结了回族、西夏等川边十八族作为内应，他的投降使蒙军进攻四川的实力有了极大的提高。
苍天血泪
第二年，即1236年8月，阔端亲率大军从陕西南部入大散关，以汪世显为先锋，塔海为元帅，联结西夏、女真、吐蕃、回回等族的残部，号称五十万大军大举攻蜀。驻四川的四支十大御前诸军的最后一支，驻兴元（今汉中）的兴元戎司战败溃散，都统李显忠（与抗金的李显忠同名不同人）等战死，蒙军意欲沿古栈道从兴元南下。此时南宋在四川的最后一支野战部队，利戎司曹友闻部还在仙人关一线防御甘南川西一带。
赵彦呐急调在仙人关（今甘肃徽县）的曹友闻前往大安（今陕西宁强）防御，曹友闻认为大安地区利于骑兵冲杀，不利宋军，不如仍守仙人关，威胁蒙军侧后，使蒙军不敢深入。于是派人驰书赵彦呐道：“沔阳蜀之险要，吾重兵在此，敌有后顾之忧，必不能逾越沔阳而入蜀，又有曹友万和王宣首尾呼应，可保证大捷。大安地势平旷，无险可守，正好发挥敌人骑兵之所长，况众寡不敌，岂可在平地控御。”但赵彦呐仍然一日七道命令要求曹友闻守大安，于是曹友闻只好率兵转移。
曹友闻知道大安无险可守，他对其弟曹友万道：“国家安危，在此一举；众寡不敌，岂容浪战！唯当乘高据险，出奇匿伏以待之。”于是派其弟曹友万、曹友淳率宋军万人先入鸡冠隘，因为鸡冠隘无水无粮，于是约定让曹友万坚守五天，诈败引蒙军来攻，而后以两声鼓为信号，曹友闻军从蒙军背后杀来，两面夹击蒙军。
9月21日，曹友闻率精兵七千余人潜入敌后设伏。22日蒙军攻抵鸡冠隘，曹友万率军出阵迎敌，大战数合，身披数创，击败蒙军。但当天晚上被蒙军包围于鸡冠隘内。27日，曹友闻遣选锋军统制杨大全、游奕军统制冯大用引本部出东菜园，击敌后队；遣敢勇军总管夏用、知西和州神劲军总管赵兴帅所部出水岭，击敌中队；遣知天水军安边军总管吕嗣德、陈庚率所部出龙泉头，击敌前队。曹友闻亲率三千人从后扑向蒙军，不幸路上遭遇暴雨，人马困乏，诸将请曰：“雨不止，淖泞深没足，宜俟少霁。”友闻斥曰：“敌知我伏兵在此，缓必失机。”遂拥兵齐进。当天夜里，曹友闻军到达蒙军背后杀入蒙军营地，曹友万军出关接应，两军会合，殊死血战。杀到28日天亮破蒙军数十营，双方伤亡惨重，血流二十余里。蒙军统帅阔端差点弃营而走，但刚好汪世显在大安击败从贵州地区远道赶来增援的思州、播州宋军，而后率军赶到，将宋军重重围困，于是蒙古军分成多队轮流作战。
在宋御前诸军统制曹友闻面前的，是如潮水般涌来的蒙古铁骑；在他的周围，却只剩下几十名战士，他们绝大多数是来自蜀中各地的义勇，没有战马，没有战甲，身着各色的布袍或者锦袍，一夜冒雨恶战使得所有人都精疲力竭，雨水和血水把他们身上的布衣浸渍成累赘。他们所期待的援军，始终没有到来，而蒙古人却终于坚持到了援军的到来，命运的天平终于开始向蒙古人倾斜了。
曹友闻知道他为国尽忠的时刻到了，仰天长叹道：“这大概是老天要亡我吧！我视死如归就是了。”说罢纵马率先冲向敌阵。这是求死的决战，几十名精疲力竭的宋军迎向十万余驰援而来的蒙古铁骑。但蒙古人的铁骑战阵居然被这群衣衫褴褛的战士冲破了，他们毫无惧色地冲击着万余蒙古军的前锋，奋力向蒙古大营的中心杀去。
站在蒙古大营土台上指挥战斗的蒙古王子阔出，显然没有预料到宋军的战斗意志会是如此坚强，看到宋军的前锋竟然不可抑制地向土台迫近，阔出下令放箭。正在与宋军缠斗的这部分蒙古军是新近投降的金国军队，自然，阔出王子不会有任何怜惜之意。
蒙古军射来雨点般的箭矢，死神扇起巨大的翅膀，掠过战场上的一切。几支流矢袭来，曹友闻连人带马躲闪不及，齐齐中箭，战马长嘶，将曹友闻掀于马下。曹友闻虽身上中了数箭，仍迅速起身，看着他那匹战马还在喘着粗气不断挣扎，这匹战马是他的老对手、老朋友，前大金国川陕军统帅、今天的蒙古南侵军副统帅汪世显相赠的，曾伴他踏遍蜀北战场。曹友闻一咬牙，拔剑将战马刺死。然后又仗剑向蒙古军扑去，曹友闻手刃数十蒙古军后，终因孤立无援，体力耗尽而战死于关隘之下，曹友万率宋军残部五百人退入鸡冠隘。由于城中无粮，外无援兵，曹友万等不得不在29日突围，转战到龙门洞附近时全军战死。
曹友闻死后，南宋朝廷特追封为龙图阁学士、大中大夫，赐庙“褒忠”，谥曰“节”。元朝人刘麟瑞有诗赞道：
雁塔名香本一儒，执殳几度为前驱。元戎却敌世间有，教授提兵天下无。花石峡鏖忠奋勇，水牛岭度死生殊。英风壮节谁堪匹？千载人称大丈夫。
曹友闻部全军覆没后，赵彦呐退保剑门，四川边防的残军跟着也纷纷溃逃，于是赵彦呐又退至江油。在这股撤退风气的影响下，四川内地的许多官员兵将也跟着溃逃，许多地方已经找不到政府官员了。
赵彦呐又派刘太尉（太尉是他的名）守利州，派王连守剑门关，防备蒙军从汉中南下。于是阔端决定乘虚南下，针对宋军的防御，派宗王末哥率兵从阴平绕过剑阁直趋成都。这完全就是当年三国时姜维守剑阁敌钟会大军，而邓艾率军从阴平小路直趋成都的再版。
末哥早在几个月前，已经率兵进入吐蕃境内，逼降了接近宋境的十八个羌族。吐蕃就是今天的青藏，从黄帝时期起就是羌人的势力范围，后来西汉东汉时期，羌人时叛时降，前后有几十万汉军死在与羌人的作战上；到了三国时期，韩遂马腾等都跟羌人有极大的联系，马超就是因为得到羌人的支持才能有那么大的声势。后来羌人开始统一，上百个部落的联合就是唐宋时的吐蕃，而吐蕃也促进了羌人的联合，羌人要不就融入藏族，要不就融入汉族，当然也有南迁成为川边其他民族的。但是在唐宋时期，边境地区的羌人，仍然是以许多部族的形式存在，统称吐蕃诸部。在汉族的周围，与汉族血缘关系最近的也就是吐蕃，也就是今天的藏人。语言上同属汉藏语系，人种上同属东亚支，但是发展历程的不同，造成今天民族之间的巨大差异。
于是末哥率军往西绕过剑阁，进攻文州，文州知州刘锐率军民死守，蒙古军没能攻下，当年邓艾越过的摩天岭阴平古道就在文州之南，刘锐坚守文州，使蒙军无法顺利从阴平古道南下。为了早日到达成都，末哥弃文州，率军西行，越过岷山，深入藏区草地，再杀回川中，到达绵竹、汉州（今四川广汉）。
与此同时，10月1日，阔端亲率大军攻剑阁，土波思族（即藏族）将赵阿哥潘率先登城，破朝天关，于嘉陵江上夺宋船数百；接着，10月7日蒙军攻破利州，生擒刘太尉。当天，蒙军千户郝和尚拔都率十二精兵夜袭剑门关，破王连部宋军，攻占了剑门关。如此，剑阁天险在七天之内全部失陷，阔端分兵推进，亲率主力向成都逼近；10月18日，蒙古前锋三百骑自成都北门驷马桥突入成都。
成都升平已久，而之前驻军又被赵彦呐调走，四川制置副使兼成都知府丁黼与赵彦呐不睦，这时赵彦呐一直撤退到夔门（今重庆奉节），已经进入三峡地区了，而弃成都于不顾。丁黼手里只有四百牌手和三百衙役，到10月17日也就是蒙古军进入成都的前一天才知道蒙军攻破剑阁，而成都的居民还根本不知道前方已经大败失守，于是当蒙军前锋军进城时还在道路两边围观，等到发现是蒙古军时，成都军民奋起抵抗，以桌椅等物构筑街垒阻挡蒙军骑兵，以木棍菜刀当武器，与蒙军巷战，城中一片混乱。丁黼拒绝幕僚的逃跑建议，先后三次出城与蒙军交战。在蒙古军队，攻城略地，百姓涂炭，国家处于生死存亡的紧急时刻，丁黼以一介文臣亲自督师抗敌，他以爱国主义来号召和鼓励成都军民共赴国难，但兵力过少而失败。19日，阔端大军到达成都城外，蒙古铁骑呼啸而来，势不可挡，而成都老百姓明知不可为而为之，挺起瘦弱的胸膛，打响了惊天地泣鬼神的成都保卫战。虽然这场以卵击石的战斗注定要失败，但面对残破的家园，成都军民选择了慷慨赴死——宁可站着死，决不跪着生！