川北大部州县，进抵武胜山（今武胜县城附近），准备进攻合州，宋将余玠已将合州治所移于钓鱼城。
钓鱼城坐落在今重庆市合川区城东5公里的钓鱼山顶，其山突兀耸立，相对高度约300米。处嘉陵江、渠江、涪江汇合处，南、北、西三面环水，壁垒悬江。
城周十二三里，均筑高数丈的石墙，南北各建一条延至江中的一字城墙；城内有大小池塘13个，井92眼，可谓兵精粮足，水源充足；江边筑设水师码头，布有战船，上可控三江，下可屏蔽重庆（今重庆市），是支撑四川战局的防御要塞，地势十分险要。
蒙哥派降将晋国宝入钓鱼城招降，被王坚所杀。九年正月，蒙哥汗恃其兵强马壮，不纳术速忽里避开坚城，迂回夔、万东下的建策，无视天候、地理的不利条件，决心攻下钓鱼城。遂遣诸王末哥攻礼义山城（今渠江东北，俗称三教寺寨），曳剌秃鲁雄攻平梁山城（今四川巴中西），命宋降将杨大渊率军突袭合州旧城，切断外围诸城与钓鱼城的联系。
同时，令四川都元帅纽璘自成都趋涪州蔺市（今重庆市涪陵区西）造浮桥，断绝宋援。又在铜罗峡据险为垒，阻遏重庆宋军北进。二月二日，蒙哥汗率军渡过鸡爪滩（今钓鱼城东北鸡心石），驻于城东石子山，三日，蒙哥亲督诸军攻城。
七日，蒙军攻一字城墙。九日，蒙军猛攻镇西门，不克。这日，蒙古东道军史天泽率部也到达钓鱼城参战。三月，连续进攻城东之东新门、奇胜门、镇西门、小堡等处，但在宋守城军民顽强抗击下，均遭失败。四月三日，连降大雨20天。
二十二日初晴，蒙古军偷袭城南护国门未逞。次日深夜，攻破城北出奇门至嘉陵江一侧的一字城，但被王坚率勇士力战夺回。宋理宗闻讯，下诏嘉奖，鼓励合州军民。钓鱼城久攻不下，蒙哥汗命诸将“议进取之计”。
术速忽里认为，顿兵坚城之下是不利的，不如留少量军队困扰之，而以主力沿长江水陆东下，与忽必烈等军会师，一举灭掉南宋。然而骄横自负的众将领却主张强攻坚城，反以术速忽里之言为迂。蒙哥汗未采纳术速忽里的建议，决意继续攻城。
蒙军大举攻蜀后，南宋对四川采取了大规模的救援行动，但增援钓鱼城的宋军为蒙军所阻，始终未能进抵钓鱼城下。尽管如此，被围攻达数月之久的钓鱼城依然物资充裕，守军斗志高昂
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