南宋本就很難擋住元軍的猛烈進攻，此時又是舉棋不定、戰和不明，如此一來自是損兵折將、接連失地。被任命為平江知府的文天祥，終於在1275年10月抵達平江，至此他才算有機會親自指揮作戰、抵禦元軍。然而此時元軍勢如破竹，不僅攻克了金陵，而且已開始向常州進發。文天祥隨即派出手下的將士打算全力援助常州，但在行軍途中就接連與元軍相遇，先後於交戰之中敗退消亡。
於是強盛的元軍成功拿下了常州、佔領了獨松關。眼見大勢已去，宋廷隨即命令文天祥放棄平江轉而退至餘杭。因為與敵交戰接連失利，宋廷朝野求和之聲愈加高漲。而且這是還有許多高官大臣借求和商談之名前往元廷不歸，或者乾脆辭官而去、直接投向元廷致仕任職。此時本是極力主戰的文天祥，在東南進行一番艱難的浴血奮戰無果而退後，竟被委以重任：前去元蒙兵營商談求和。
1276年，南宋派人向元軍獻上降表以及傳國玉璽。而後丞相陳宜中被元軍嚇跑，張世傑等人率部分大臣奉益王、衛王南逃，此時的南宋朝廷就沒有幾人可撐門面了。於是文天祥就被任命為了右丞相，領命去往元廷同其左丞相伯顏商談投降事宜。不曾想進入元軍大營之後，因激辯爭論而惹怒伯顏，文天祥被元軍扣下。幸好在被押往鎮江的途中，文天祥得到了民眾的幫助才得以逃脫。
緊接著文天祥開始流亡潛逃，期間也多虧了沿途百姓志士的救助，最後輾轉海道方才抵達福建與張世傑、陸秀夫等人接上頭。這些人已經在福州擁益王趙昰為宋端宗，還組建了一個流亡政府小朝廷，欲以此為根據地繼續抵抗元軍。然而不久後，由於同張世傑等人意見不合，文天祥離開了福建。1276年7月，文天祥以同都督之職去往江西，後召集士兵駐守汀州以牽制元軍。
1277年，文天祥領兵入江西接連收復數縣，有多地兵馬相應其號召起兵克元，一時間抗元形勢看似一片大好。但是不久後文天祥就為元軍所敗，不得不收攏殘兵撤退到了廣東，期間其家人幾乎全被抓住。1278年，文天祥在五坡嶺被突然出現的元軍名將張弘範所俘。文天祥被抓後並未被元軍立即處死，而是被要求寫信招降張世傑等人。文天祥直言拒絕，並寫下了《過零丁洋》以表己志。
1279年，厓山之戰後，張世傑墜海溺亡、宋室再無後人。此時元軍言其“忠孝盡矣”，再次勸說文天祥歸降，仍舊無果。而後文天祥被送到了大都（今北京），期間曾絕食八天而未死。當時元世祖忽必烈對南宋有能之臣頗為重視，聽聞王積翁稱讚文天祥南宋之無人能比，遂遣其勸降文天祥。然而在燕京被囚禁的三年中，文天祥多次受到威逼利誘，卻始終寧死不屈、不願降元。
最後忽必烈看到文天祥始終不屈，就同朝中宰相討論是否將其釋放，後被人以其起兵江南西路時曾重創元軍為由阻止了。後來忽必烈又派人傳話問其還有什麼願望，文天祥回答但求一死。其實文天祥於獄中已知曉其妻子和兩個女兒都在宮中為奴，她們的生活如囚徒般十分困苦。他也明白只要自己點頭投降，一家人就能平安團聚。但是為了忠義氣節，他還是忍痛不屈、寧死不降。
如此忠義再次令忽必烈心生不忍，一開始並未答應；而後有人進諫應該答應其要求，忽必烈方才又下令將其處死。1283年1月9日，文天祥在柴市從容就義，時年47歲。臨上刑場時，文天祥仍是從容不迫，還輕鬆地對獄中吏卒說道：“吾事畢矣。”死前問明方向後文天祥向南跪拜，而後就被處死了。此時又傳來忽必烈阻止的詔令，但為時已晚，文天祥已然死去。
其死後衣物中懷有絕命詩一首：“孔曰成仁，孟曰取義。惟其義盡，所以仁至。讀聖賢書，所學何事。而今而後，庶幾無愧。”前任曾評價：“宋亡其臣之殺身成仁者不少，論者必以公為稱首公。”文天祥不僅代表著忠義不屈的南宋抗元志士，還彰顯出中華民族百折不撓的精神氣節。他的抗元氣節感動天地、驚泣鬼神，以身殉志可歌可泣、可悲可慕，是整個中華民族無法磨滅的光榮。
