1268年秋,元軍圍攻襄樊,這也標誌著襄樊保衛戰的開始。襄樊是襄陽和樊城的合稱。襄陽在漢水南邊,由呂文煥把守;樊城在漢水北邊,由範天順把守。襄樊城裏糧食充足,兵多將廣,城牆也十分堅固,易守難攻,而且兩城之間有浮橋連著。
忽必烈派阿術為主帥,劉整為副帥,進攻襄樊。阿術和劉整將襄樊團團圍住,並在江邊修築堡壘,在河中釘上木樁,拉上鐵鏈,想隔斷襄樊與外界的聯係。
第二年,忽必烈又派史天澤來攻打襄樊。史天澤到後,又加強了包圍,並對襄樊城發動了猛烈的攻勢,但是沒有打下來。一到雨季,漢水漲水,襄樊周圍到處都是水,蒙古軍不得不停止進攻,這樣打打停停,一直打了五年。
忽必烈見久攻不下襄樊,隻好求計於眾將。這時,有一個名叫阿裏海牙的將領對忽必烈說:“襄樊之所以攻不下,是因為襄陽和樊城像牛角一樣相互支援。不如先攻北麵的樊城,打下來之後再進攻襄陽,這樣就不愁攻不下了。”忽必烈一聽很有道理,非常高興,就馬上命令阿術先攻打樊城。
阿術集中大軍猛攻樊城。又借助威力巨大的回回炮轟塌了城牆,然後率兵衝向城中,可是宋軍的箭和飛石如同雨點一般地飛了下來,元軍仍舊不能攻占樊城。
元軍在攻打樊城時,襄陽的守軍通過浮橋,不斷地過來支援,還是跟同攻兩個城一樣。阿術也看出了其中的原因,於是命令士兵向浮橋進攻,終於燒斷了浮橋。這一來,樊城就得不到支援了。元軍又在樊城四周發動猛攻,先後從三麵攻破內城。1273年二月初,宋軍戰敗,樊城失守,剩餘軍民全部慘遭元軍屠殺。
從純軍事上來講,樊城失守並不對襄陽的存亡造成多大的影響,但這卻極大地增加了襄陽守軍因孤立而產生的絕望感。
元軍攻克樊城後,襄陽現在是危在旦夕了。元軍又調移回回炮到襄陽城下。襄陽守將呂文煥急忙向朝廷告急,可是朝廷並未派部隊增援。這時,城內的糧食還可以支持,而衣服、柴火都已經斷絕了。時值冬末,軍民被迫拆毀房屋作柴燒。呂文煥每次登上城樓巡視,總是忍不住望著南方痛哭。
元軍奪取襄陽、樊城後,南宋的大門被打開了。元軍在這一仗中也看到了宋軍的虛弱,紛紛建議忽必烈全麵攻宋。1274年,忽必烈命令左丞相伯顏為統帥,率領二十萬大軍,沿漢水進入長江,水陸並進,沿長江東下,一直撲向南宋京城臨安。1276年,元軍攻占了臨安,到1279年,南宋全部滅亡,元朝統一了整個中國。