元軍勢如破竹，進逼南宋都城，南宋朝廷驚恐萬狀。宋廷一麵詔令各地起兵“勤王”，入援京師；一麵責成賈似道出兵抗元。賈似道被迫於宋德元年（元至元十二年，1275）率軍西進。然兵至蕪湖（今屬安徽）即派人赴元軍議和，許以稱臣納貢，但為伯顏所拒。隨後，賈似道部署宋軍迎擊元軍，部將卻棄陣而逃，宋軍遂潰敗，賈似道亦乘船逃遁。宋帝將賈似道罷官，貶斥出朝。賈似道出師失利，更加劇宋朝的危機，地方守將及官吏或降或逃。宋太平州（治今安徽當塗）、和州（治今安徽和縣）、建康府（今江蘇南京）、鎮江（今屬江蘇）、常州（今屬江蘇）、平江府（今江蘇蘇州）等重鎮，先後被元軍占領。南宋朝廷中的官僚亦自保性命，紛紛出逃。
“勤王”之詔下達各地之後，各路軍將大多按兵不動，唯有京湖都統製張世傑率所部自荊湖入衛臨安（今浙江杭州），且於途中收複饒州（治今江西鄱陽）。宋帝趙遂委張世傑為和州防禦使，後又加官至保康軍承宣使，總都督府兵。不久，贛州知州文天祥集州內豪傑之士及溪峒山區少數民族共萬餘人入衛京師。湖南提刑李芾（fèi）性格剛直，因有忤於賈似道，而遭貶斥，久居家中；及聞“勤王”詔令，即派遣三千名精壯兵士，命將統領入援。
張世傑受命於危難之時，臨危不亂，派遣其部將閻順、李仔進軍廣德軍（今安徽廣德），謝洪永進軍平江，李山進軍常州。不久，進取浙西諸州縣的宋軍捷報頻傳，陸續從元軍手中收複平江府、安吉（今屬浙江）、廣德軍、溧陽（今屬江蘇）等重鎮。宋將劉師勇亦率軍收複常州，而製置兩淮李庭芝則率軍民堅守揚州（今屬江蘇），屢敗進犯元軍。張世傑等宋將的奮力進擊，使南宋危難的局勢稍得好轉，浙西諸多降元的州縣及守將官吏又紛紛反正歸宋，紛亂的民心略為安定。
七月，張世傑與劉師勇、孫虎臣等將領，出動水軍萬餘艘戰艦，進駐焦山（今江蘇鎮江北）。張世傑下令，將每十艘戰艦編為一個方隊，下錨停泊於江心。無號令，絕不許可起錨移泊，以示將與元軍決一死戰。元軍統帥阿術登石公山眺望，決定以火攻破宋舟師。他選擇千名健射兵士，乘巨艦，從左右兩翼夾攻宋軍船隊，阿術則乘船居中路，指揮進擊。元軍船隊齊頭前進，向宋軍發動猛攻。交戰不久，阿術即令元兵以火矢射之。頓時，宋船篷帆、桅杆紛紛點燃，烈焰衝天而起，濃煙遮蔽江麵。宋軍大亂，因無命令，宋兵不敢起錨，隻得跳江逃生，萬餘人淹死江中。元將張弘範、董文炳又率精兵駕船，於江上橫衝直撞，使張世傑無法再集結軍隊進行反擊。宋軍大敗，張世傑逃奔圌山（今江蘇鎮江東北），隨後他又上奏朝廷，請求派兵增援，未獲許。
不久，宋廷委李芾知潭州，文天祥知平江府。十月，宋廷以張世傑為沿江招討使，又改授沿江製置副使，兼知江陰軍。趙又詔張世傑與劉師勇總領京城戍衛之兵。
李芾領兵即赴潭州（治今湖南長沙）。此時元軍先鋒已入湘陰（今屬湖南）、益陽（今屬湖南）等地，而潭州守兵尚不足三千人。李芾遂與少數民族聯係，以為援應。而後他率領城中軍民整修軍械，修治城防，積儲軍糧，於江中築木柵。待元軍進至潭州城下，李芾指揮部將分守城牆，城中百姓不分老弱，皆登城參戰。元軍連續攻城，戰鬥異常激烈。守城軍民死傷無數，依舊頑強抵抗。凡有前來勸降者，皆被處死示眾。元軍始終未能破城。
阿術領兵圍攻揚州，亦遭到李庭芝率全城軍民的奮力抵抗。元軍久攻不下，遂於揚州城外築圍欄，欲困死守軍。揚州與外界斷絕聯係，城中無糧，死者布滿街道，但毫不退卻。伯顏見一時難以攻克揚州，遂與阿術南渡長江，分兵三路，深入宋腹地，會師於臨安。