在1252年，忽必烈到達蒙古駐夏之地去拜見蒙哥，蒙哥和忽必烈相見後，便命令忽必烈帶兵討伐雲南。同年秋忽必烈帶兵南下，在第2年的夏天抵達六盤山，秋天則到達臨洮，然後取到吐蕃，最終攻破大理，忽必烈以裂帛為旗，在上面寫到不準沙路，這才讓大理的居民保全性命。過去人們常常把忽必烈進攻大理國，當成蒙古人討伐南宋的一個重要部分。但許多歷史學家表示如果這樣會有很多的矛盾。歷史上記載，忽必烈在1252年對南宋進行征伐，但是又有另一種文獻上記載著，在1253年，以河西為起點，攻打大理國。然而矛盾的地方就是這兩個事件是發生在同一時間段。那麼哪一個文獻記載的才是事實呢。
經過後世史學家的推測，他們認為忽必烈先是攻打的大理國，然後才包抄計謀侵略南宋，但這樣的歷史陳述，卻並不是事實的真相。其實在蒙古長期對宋朝的侵略而言，通常是通過漢中地區，進入到川蜀一帶，然後再攻打南宋。
在蒙哥汗當上大汗之後，蒙哥汗開始將自己的注意力轉移到征服蒙古地區的其他地方，而南宋就是這些地區的一部分。蒙哥汗非常器重自己的弟弟忽必烈，所以忽必烈在第2年展開了一系列的伐宋徵集活動。在熟悉了南方的情況過後上書蒙哥汗要求先攻打大理國，再進攻南宋。經過爭執後，蒙哥汗最終同意了忽必烈的要求。
但是在忽必烈接受命令之後掌握著大權，但遲遲沒有對南宋展開進攻，這讓蒙哥汗十分不滿，並且還對忽必烈產生了隔閡，深怕忽必烈背叛自己，隨後便派人去監視忽必烈。這讓忽必烈十分不滿，他們兄弟倆之間產生了信任危機，後來兩個人的矛盾被進一步激化，隔閡也變得越來越大，最後蒙哥汗，準備自己攻打南宋。
在最後的徵宋中選擇了忽必烈相反的道路，但不久傳來噩耗，蒙哥汗死在了徵宋的途中。由於蒙哥汗高估了蒙古的勢力，以及對南宋的認知太少，從而導致沒有完成征服南宋的偉大夢想。雖然蒙哥還沒有徵服南宋，但是仍然對世界的格局產生了很大的影響。所以不管蒙哥汗是否征服了南宋，他都是歷史上的英雄。
