元军将领阿里海牙亲自来到襄阳城下，向城楼上的吕文焕喊话，“君以孤城御我数年，今鸟飞路绝，帝实嘉能忠而主。信降，必尊官重赐以劝方来，终不仇汝置死所也。”眼看大势已去，吕文焕出城投降。
吕文焕投降也是不得已而为之，一是襄阳城内物资极度匮乏，二是援军迟迟不来，“捍御应酬，备殚心力。粮食虽可支吾，而衣装薪刍断绝不至。文焕撤屋为薪，缉麻为衣，每一巡城，南望恸哭。”
正是这样的举动，使得吕文焕得到了较高的称赞，“文焕守襄六年，古无有也，势穷援绝，遂失臣节。议者遽加以叛逆之名，今沿江诸郡有能守六日者乎?”
到这里，吕文焕还是被人尊敬的，可接下来发生的事情，让人们看到了吕文焕不为人知的一面。与徐庶进曹营一言不发不同，吕文焕归降元军后，积极为元军筹划攻宋，成为元军攻宋的急先锋。
对于吕文焕的行为，文天祥同样愤慨不已，痛骂道，“力穷援绝，死以报国可也。汝爱身惜妻子，既负国，又隤家声。今合族为逆，万世之贼臣也！”不过，元军没有过河拆桥，吕文焕官至江淮行省右丞，荣华富贵一生，于1286年病逝家中。
