Ban đầu, Nguyên Thế Tổ còn phải tập trung vào chiến tranh với A Lý Bất Ca và chỉnh đốn quốc nội, do vậy không rảnh để đối phó với Nam Tống, ông phái Hác Kinh đi đề xuất nội dung nghị hòa mang tính áp bức. Đương thời, Tống Cung Đế còn nhỏ tuổi, Tạ thái hậu buông rèm chấp chính, song đại quyền trong tay Giả Tự Đạo. Giả Tự Đạo khi xưa từng nói dối mình đánh lui quân Mông Cổ, nay lo bị lộ nên giam cầm Hác Kinh. Năm 1262, Nam Tống mốc nối với thế hầu Lý Thản, bùng phát nổi loạn Lý Thản. Sau khi bình định bạo loạn, Nguyên Thế Tổ kiên quyết phế bỏ Hán nhân thế hầu, cho người Mông Cổ trực tiếp quản lý sự vụ địa phương, đồng thời chuẩn bị chinh phạt Nam Tống. Năm 1268, Nguyên Thế Tổ phát động chiến tranh diệt Tống, trước tiên phái Lưu Chỉnh và A Truật suất quân tiến công Tương Dương, sử gọi là trận Tương Phàn. Năm 1274, quân Nguyên công hạ Tương Dương, tướng Lã Văn Hoán của Tống đầu hàng, sau đó Sử Thiên Trạch và Bá Nhan suất quân theo Hán Thủy nam hạ Trường Giang, mục tiêu là Kiến Khang. Năm 1275, hàng tướng Lã Văn Hoán suất liên quân thủy quân-lục quân Nguyên đánh tan thủy quân Nam Tống tại Vu Hồ, sử gọi là trận Đinh Gia Châu. Năm sau, quân Nguyên công hãm Lâm An, Tạ thái hậu và Tống Cung Đế đầu hàng quân Nguyên. Quân Nguyên dần công hạ các địa phương tại Hoa Nam, năm 1278 thì triều đình Nam Tống thoái đến Nhai Sơn thuộc Quảng Đông. Tháng 3 năm sau, Trương Hoằng Phạm công diệt hải quân Nam Tống trong Hải chiến Nhai Sơn, Lục Tú Phu ôm tiểu hoàng đế Triệu Bính nhảy xuống biển tự vẫn, Nam Tống mất. Triều Nguyên thống nhất khu vực Trung Quốc, kết thúc cục diện phân liệt kéo dài hơn 500 năm từ sau loạn An Sử thời Đường.
Ban đầu, Nguyên Thế Tổ còn phải tập trung vào chiến tranh với A Lý Bất Ca và chỉnh đốn quốc nội, do vậy không rảnh để đối phó với Nam Tống, ông phái Hác Kinh đi đề xuất nội dung nghị hòa mang tính áp bức. Đương thời, Tống Cung Đế còn nhỏ tuổi, Tạ thái hậu buông rèm chấp chính, song đại quyền trong tay Giả Tự Đạo.