在之后的几十年间，史天泽几乎参与了蒙元政权对金、对南宋的所有战争。他先是领兵参与灭金的战争，汴梁之战中，追杀完颜白撒的八万军队；蔡州之战中，史天泽"结筏潜渡汝水，血战连日"。宋蒙战争爆发后，史天泽多次南下，屡立战功。1235年，史天泽参与枣阳之战，最先登城，之后的襄阳之战中，他率领两艘船发起攻击，宋军"覆溺者万计"。
在钓鱼城之战中，史天泽奉命拦截南宋援军，"三战三捷，夺其战舰百余艘"。蒙哥死后，忽必烈即位，他对史天泽非常信任，任命史天泽为河南等路宣抚使、江淮诸翼军马经略使等要职。1261年，史天泽被封为中书右丞相，跟随忽必烈北上，大败阿里不哥。第二年，李檀发动叛乱，结果被史天泽平定。之后，史天泽主动上表，要求解去兵权。
1266年，忽必烈让皇太子"领中书省，兼判枢密院事"，于是史天泽调任辅国上将军、枢密副使。一年后，忽必烈又任命史天泽为中书左丞相。1269年，忽必烈打算对南宋发起全面战争，派史天泽前往襄阳前线，整军备战。1271年，史天泽又被任命为开府仪同三司、平章军国重事。此时的史天泽年老多病，忽必烈特意嘱咐，"遇大事，卿可商量，小事不烦卿也"。
1273年，史天泽再度参与襄阳之战，攻破樊城，宋将吕文德投降。1274年，忽必烈派伯颜、史天泽领兵二十万征讨南宋。途中史天泽因病返回，于次年死于真定，终年74岁。临终前，史天泽向忽必烈上书，"臣大限有终，死不足惜，但愿天兵渡江，慎勿杀掠。"在元朝历史上，只有两个汉人享有巴图鲁的封号，其中就包括史天泽！
参考资料：1.《元史》；2.《新元史》
