蒙哥即位后在1256年召集了“忽里勒台”大会，在会上议定了征服南宋、统一中原的战略目标。经过不到两年的努力，蒙哥决定和忽必烈兵分两路：忽必烈主要进攻华中地区，而他则于1258年亲率蒙汉联军，从今陕西、甘肃地区南下，经由剑阁古道攻入四川，以图和忽必烈形成掎角之势，完成对南宋的战略包围。
蒙哥率兵一路南下，眼看重庆就近在咫尺了，没想到在重庆北边的门户合州招到了南宋军队的抵抗。台州的守军是王坚将军，在蒙哥到来之前，他已经带领军民迅速转移到了州府附近的小镇——钓鱼城。
钓鱼城位于嘉陵江东岸，三面环江，地势险绝，自古就是军事要塞，也是重庆的天然防御屏障。而在1240年，南宋为了防御北方的侵略派彭大雅将军在此修筑了防御体系，而后又经过了多年的加固、修整和拓建，到蒙哥到来之前已经成为了一道坚不可摧的堡垒了。
同时，台州守军王坚将军也是南宋的一名骁将，在蒙哥到来之前他就进行了一系列的精心的备战，在钓鱼城内囤积了大量的粮食，并组织百姓进行军事训练，这样城内军民守军达到了10余万人，而且他还从外调运了一些新的城防军事设备。
蒙哥刚刚来台州之时，便派出了南宋降将晋国宝去招降王坚，结果晋国宝反而被王坚斩首示众了。
1259年1月蒙哥开始亲自率军攻城，但是久攻不下。同年4月，合州连降暴雨20天，蒙古军被迫暂停进攻。6月蒙哥爱将、先锋官汪德臣将军被抛石机抛出的石块击伤，后因伤口感染，不治身亡。
汪德臣的阵亡打击了蒙军的气势，为了鼓舞士气，蒙哥亲自督战。7月，蒙古军继续猛攻钓鱼城。不料，蒙哥汗于阵中身亡，蒙古军被迫北撤。
“钓鱼城之战”打破了蒙军“不可战胜”的神话，并使得元宪宗蒙哥的阵亡，极大地鼓舞了南宋军民的士气。而蒙哥的阵亡也让忽必烈和阿里不哥等人的汗位之争的提前到来，延缓了蒙军对南宋朝廷和华南、中南、江南百姓的征服步伐。
“钓鱼城之战”中蒙哥的阵亡，也影响了世界格局。由于蒙哥的死亡，被派出进行第二次西征的蒙哥之弟旭烈兀正率领蒙军和亚美尼亚、格鲁吉亚友军在叙利亚一带，正准备进攻埃及时，听闻蒙哥的死讯，便留下少量军队西征，而率主力大军返回蒙古。结果自然是盟军寡不敌众，被埃及的军队打败，从此盟军的扩张行动逐渐走向低潮，所以钓鱼城一战在世界战争史上占有重要一页。
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