同年秋天，窩闊台軍圍攻河中府城（今山西永濟西），金兵拚命抵抗，打了兩個月，才將城攻破。於是由白坡渡河，進屯鄭州。金衛州節度使棄城逃到汴京，黃河一線的防禦瓦解了。
拖雷出寶雞，遣搠不罕使宋請借道，為宋邊將所殺。於是拖雷提兵破大散關，攻入漢中，破鳳州、西和（今甘肅西和）、沔州（今四川閬中），大掠而回。蒙古軍進而從金州（今陝西安康）東下，取房州、均州，渡過漢水，進入鄧州境。一個月前金朝已得到蒙古軍由金州東下的報告，急忙調完顏合達、移剌蒲阿軍自閿鄉馳守鄧州。合達等以二十萬大軍據險設伏於鄧州西禹山，小卻蒙古軍，即以大捷奏報。拖雷兵不滿四萬，遂避開金兵主力，率領輕騎直奔汴京。合達發覺後，立即從鄧州率軍尾追，路上與楊沃衍、武仙軍會合，繼續北進，入援汴京。拖雷出動騎兵沿途襲擊，使金軍疲憊不堪。1232年春，金軍進至鈞州（今河南禹縣）南三峰山，拖雷集中精騎阻截。當時正值大雪，金朝軍士身披甲胄僵立於雪中，槍矛都已結凍如椽，有的士兵接連三天沒有吃飯。蒙古軍乘其困憊，發起猛攻，金軍大潰，武仙逃跑，移剌蒲阿被俘，完顏合達、楊沃衍走入鈞州，蒙古軍進攻鈞州，楊沃衍自殺，合達在城破時被殺。
三峰山一戰，金朝的精銳喪失殆盡，潼關守將也獻關投降，河南十餘州均被蒙古攻陷。不久，窩闊台、拖雷北還，留速不台攻汴京。金哀宗及其軍政大臣驚恐萬狀，向蒙古求和，而汴京軍民則奮勇抗戰，用震天雷、飛火槍等火藥武器回擊攻城的蒙古軍，中炮死者極多，速不台引軍暫退。這時周圍州縣都遭到蒙古軍抄掠，難民紛紛逃入汴京，城中人口激增，入夏後瘟疫流行，死者達九十萬人以上。同年秋，蒙古派遣唐慶等入城脅迫金朝投降，被金將士所殺，於是不議和。
蒙古軍在中牟擊潰入援的金軍，汴京至此糧盡援絕，有的居民以人肉為食。1233年年初，金哀宗帶著一部分臣僚和軍隊出奔，輾轉逃至歸德（今河南商丘），撒吉思卜華率蒙古軍追擊包圍，攻四月不下。金將官奴夜襲蒙古軍營，撒吉思卜華軍全部被殲。金哀宗出逃不久，速不台進圍汴京，金西麵元帥崔立殺留守完顏奴申等，獻城投降。
當時，金朝雖然大勢已去，但河南許多州縣還在堅守，蒙古軍攻中京（今河南洛陽）、歸德等城俱不能克。自三峰山敗後，武仙又收集潰軍得十萬人駐紮唐、鄧山中。蒙古軍經過長久作戰，軍力減弱，將卒病者又頗多；河南在戰爭中農業生產遭到破壞，得糧也很困難。蒙古統治者看到，單憑自己的力量，要最後消滅金朝並不是很容易的。因此，在1232年年底，蒙古派王械使宋，建議聯合滅金，宋京湖製置使史嵩之遣鄒伸之往報，約定滅金後以河南地歸宋。1233年夏，武仙侵掠光化，宋襄陽守將孟珙敗武仙軍，進入金境，金鄧州節度使等以城降宋。秋，孟珙再次出兵擊潰武仙，武仙北奔山西，被殺。
1233年夏，金哀宗從歸德遷到蔡州（今河南汝南），都元帥塔察兒率蒙古軍及史天澤所部漢軍圍之，再遣王械請南宋出兵會攻蔡州。八月，孟珙自襄陽提兵北上，攻下唐州。金哀宗派使臣到南宋乞糧，並希望與宋聯合，被南宋拒絕。
十一月，孟珙率宋軍二萬，攜糧三十萬石至蔡州，遂與蒙古軍一起攻城。1234年春，宋軍攻破南城，蒙古軍攻破西城，金哀宗自殺。自此，立國達一百一十九年的金朝宣告滅亡。
名家回眸
成吉思汗在他臨死之前，雖然統一了全蒙古，雖然取得了西征的重大勝利，雖然即將滅亡西夏，但卻沒能親自把金朝滅亡。這是他深為不安的大事，也是他終身的遺憾。所以，在他臨終的時候也不忘把滅金的戰略囑咐給他的兒子們。窩闊台即位，忠實地執行了這一策略，完成了父親的遺願把金朝滅掉了，成吉思汗的軍事思想在逝世後 又得到了一次成功。對此史學家韓儒林曾做出過這樣的評價：消滅金朝是蒙古統一中國的重要步驟之一。它使蒙古的力量進一步加強，從而為最後消滅南宋、統一全國創造了條件。