11月，宋将史嵩之派孟珙，江海率精兵二万，运米三十万石到蔡州，供应蒙古军塔察儿部，双方相约共同攻城。
蒙帅塔察儿与宋军积极配合，两国军士在城外砍伐树木，制造攻城的器械。
随后，蒙宋联军便开始攻城，持续多日之后，蔡州城内断粮的消息被孟珙知道了，孟珙料定金军必以死相搏，便下令严阵以待，防其突围。
蒙古元帅塔察儿遣大将张柔率五千精锐奋力攻城，蔡州金军箭如雨下，张柔差点被射死，多亏孟珙率领宋军拼死相救，张柔方才脱险。与此同时，金哀宗也亲自劳军，命人为士兵煮粥，"人有被创者，驻马近视，敷药，军民感泣"。
12月，孟珙率军逼近柴楼潭 ，指挥宋军争夺柴楼潭。宋军与蒙军先后凿开大堤，摆脱了大水的阻隔。十二月初九，蔡州外城被蒙军攻破。丧心病狂的金军孤注一掷，驱赶老弱孩童入大锅熬成热油，号"人油炮"，从城上往下浇烫宋，蒙士兵，场景惨不忍睹。
接着，蒙古军攻破西城，因为完颜忽斜虎早在城内筑栅浚壕，蒙古军不能前进。忽斜虎挑选精锐抵御，蒙古军始终不能入城。
金哀宗深知自己已经无力回天，但仍抱有一线希望，十二月二十四，哀宗趁夜带人突围，却被蒙宋联军所设的鹿角栅所阻挡，退了回来。孟珙与蒙军在城外大搞心理战。
他们大开盛宴，军士们欢呼豪饮，守城金军闻见肉香，几乎发疯。有投降者从城内逃出来，告知宋军说城内已经绝粮三个月，能吃的都已经吃了，鞍靴甲革包括军鼓鼓皮都被煮熟吃掉。
守城金军的粮食是"人畜骨和芹泥" 为了补充军粮，金军常常斩杀败军，然后"割其肉而食之"。蔡州城内，变成了一个活地狱。
金军已经无力支撑了，金哀宗将皇位传给了东面元帅完颜承麟，承麟推辞，金哀宗不许，完颜承麟不得已，只能继承皇帝之位。
完颜承麟刚刚登基完，宋军便已经登上了城头，金哀宗自缢而死，金末帝完颜承麟得知哀宗死讯，痛哭不已，给哀宗匆匆忙忙上了谥号"哀"，接着，乱兵便杀了这位在位时间不过几个小时的金末帝，金国正式宣告灭亡。
金国的灭亡，让宋朝君臣高兴不已， 似乎如此一来便可以洗刷当年金人造成的靖康之耻，可是随着西夏，金的灭亡，蒙古的国土与南宋全面接壤，也就意味着，南宋再没有屏障可以抵御蒙古铁骑了，蒙宋之间的战争，已经不远了。
