同时令四川都元帅纽璘自成都趋涪州，蔺市造浮桥，断绝宋援又在铜罗峡据险为垒，阻遏重庆宋军北进。
公元1259年二月二日，蒙哥汗率军渡过鸡爪滩，驻于城东石子山。
三日，蒙哥亲督诸军攻钓鱼城，七日，蒙军攻一字城墙，九日，蒙军猛攻镇西门，不克。
这日，蒙古东道军史天泽率部也到达钓鱼城参战，三月，连续进攻城东之东新门，奇胜门，小堡等处。但在宋守城军民顽强抗击下均遭失败。
四月三日连降大雨20天，二十二日初晴，蒙古军偷袭城南护国门未逞。
次日深夜攻破城北出奇门至嘉陵江一侧的一字城，但被王坚率勇士力战夺回。
宋理宗闻讯下诏嘉奖鼓励合州军民，钓鱼城久攻不下，蒙哥汗命诸将议进取之计。术速忽里认为顿兵坚城之下是不利的，不如留少量军队困扰之，而以主力沿长江水陆东下与忽必烈等军会师一举灭掉南宋。
然而骄横自负的众将领却主张强攻坚城，反以术速忽里之言为迂。蒙哥汗未采纳术速忽里的建议，决意继续攻城。
蒙军大举攻蜀，南宋对四川采取救援行动，但增援钓鱼城的宋军为蒙军所阻，始终未能进抵钓鱼城下，尽管如此，被围攻达数月之久的钓鱼城依然物资充裕，守军斗志高昂。
蒙军久屯于坚城之下，又值酷暑季节，蒙古人本来畏暑恶湿，加以水土不服，导致军中暑热，疟疠，霍乱等疾病流行，情况相当严重。
六月初，四川制置副使吕文德率战船万艘溯江而上，冲破蒙古军的封锁进入重庆后又率舰千余艘沿嘉陵江北上救援合州。至三槽山西遇蒙古军阻截，经略使史天泽分军为两翼跨江侧射，亲率舟师顺流纵击，夺宋战船百余艘，击退其援军乘势追至重庆而返。
时天气大热，瘟病流行。蒙古军战斗力大减，王坚乘机多次夜袭蒙古军营地，使其人人惊恐，夜不得安。
初五日晨，蒙古军前锋元帅汪德臣率军乘夜突破外城马军寨，王坚率兵拒战，天将亮时下起雨来，蒙军攻城几个月而不能下。
汪德臣遂单骑至钓鱼城下劝降，被城上飞石击中，不久死于缙云山寺庙中。
蒙哥汗大怒，命军在东新门外筑台建楼，窥探城内虚实，以便决战。
七月二十一日，蒙哥汗亲临现场指挥，中飞石受伤，二十七日卒于军中，蒙古军遂撤围北还。
钓鱼城之战延续了南宋二十年的国祚，缓解了欧亚大陆的战祸，阻止了蒙古铁骑向非洲扩张。深远的影响和改变了世界的格局，后世的人因此赞叹:“上帝之鞭在此折断！”
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