現在，宋朝就隻剩下最後一個據點——崖山。張弘範與李恒會合之後，決定速戰速決。
他們在甲子門抓到一個宋兵，嚴刑拷打之後，逼問出崖山的方位形勢，於是立刻向崖山進發。
崖山也接到了情報，張世傑與謀士們商量對策。謀士建議，絕對不能讓出海的要塞港口被元軍占領。張世傑暗忖：久處海中，軍心不免漸漸離散，如果這次不能一決勝負，即使是突圍出港，又能到什麼地方去呢？
於是他下定決心，要與元軍死拚。他說：“這幾年我們在海上漂泊，要到哪一天才是個頭呢？如今張弘範既然要來，我們就打一場硬仗，定出個勝負吧！”
於是，他把岸上的行宮、一千多間兵房全部放火燒光，軍隊全數移到海上，並在沿海各口岸采辦了大量糧食。
他用鐵索把舟船連鎖在一起，又在四周築起樓棚，就像是一座人工造成的小浮島。最後，他請皇帝跟朝廷搬到中間的一隻禦舟上。不久，崖海大戰開始了。
張世傑的艦隊有船一千多艘，而且多是大型海船，官民將士共有二十餘萬人，許多將領身經百戰，士兵們背水一戰，士氣極高。
張弘範一看對方是連環戰船，便下令士兵們以舟載幹草，再澆上膏油，順風縱火攻過去。而張世傑早已作了準備，他用厚厚的泥漿塗在船上，不容易著火，並在船上安排好撞竿，當元軍的火種船一來，便用撞竿撞擊火船。這種撞竿非常粗大，即使不能撞翻元人的船，至少也能頂住，不使它接近宋軍的戰艦。最後，元軍的火種船自己燃燒起來，沉下海去。
火攻失敗以後，張弘範便暫停了攻勢。聽說投降的部隊裏有一個張世傑的外甥，於是他就派此人去說降。這個外甥到舅父那兒求了三次，張世傑不但不降，反而開始跟外甥講起曆代忠臣義士的故事。
張弘範見此路不通，認為是說降者人微言輕，不夠分量。又想叫文天祥寫信勸張世傑降元，於是就派了一個姓李的元帥去見文天祥。
得知李元帥的來意後，文天祥氣憤之極，反問道：“我不能保衛自己的父母，卻教唆別人也背叛父母，你說這可能嗎？”
李元帥被反問得啞口無言，不知說什麼好，可又不好回去向張弘範交代，就軟磨硬泡地叫文天祥寫點什麼，以便自己帶回去交差。
“好吧！我寫個字條，張世傑看了，能不能讓他投降我不管。”
來人急忙回到前線，將文天祥的字條呈送給張弘範，張弘範打開字條，原來上麵寫的是文天祥經過零丁洋時所作的一首詩：
辛苦遭逢起一經，幹戈寥落四周星。
山河破碎風飄絮，身世浮沉雨打萍。
惶恐灘頭說惶恐，零丁洋裏歎零丁。
人生自古誰無死，留取丹心照汗青。
張弘範讀到“人生自古誰無死，留取丹心照汗青”時非常激動，他連連讚道：“好人，好詩！”
他把文天祥的詩擱下來，繼續跟張世傑對抗。
崖山的兩頭各被張弘範、李恒圍住，宋軍被困在海上。張弘範派人大聲喊話：“你們的陳丞相已經逃走，文丞相又被俘獲，你們還指望什麼呢？趕快投降吧！”張世傑不肯投降，雙方相持了半個多月。
漸漸地，水上行宮出現了非常嚴重的問題，因為他們被堵死在海峽之中，水源斷絕，宋軍沒有淡水，吃了十多天幹糧，渴得不得了，隻好喝海水。喝了海水後士兵們嘔吐不止，疲乏無力，戰鬥力銳減。