后，忽必烈继承汗位，并开始营建大都城。在中统二年，郭守敬即上水利条陈六条，其中之一是建议引水通金代中都，东至通州的旧漕河，南向开河至杨村，但通州至大都五十里之间，水源缺乏，仍然需要陆路运输。
此后蒙元平定江南，仍依靠旧运河进行水陆转运，其路线是：由长江辗转入淮河，逆黄河而上达中滦旱站，陆运一百八十里至淇门，入御河，再船运至大都。这条隋唐以来的运河旧道，因历经变迁，久不通畅，漕运诸多不便，所以元朝政府着手陆续修凿大运河。
至元十八至二十年，由奥鲁赤主持引汶水、泗水，从济州西北到须城安山开凿一条一百五十乡里的济州河。漕路由淮河入泗水，经济州河北达安山，出大清河，经东阿、利津入海，然后由海运入直沽达大都。此后因海口淤沙壅塞，运道不通，又改由东阿陆运至临清入御河。至此，元代南北航运已大致沟通，所不通者，仅东阿和临清之间一二百里的旱路。
如果按照历史的发展，蒙元此时形成了海运、水陆和海河转运并重的办法基本解决了漕运问题。但是此后忽必烈暴死，真金继位，赵昺收复了江南，并击败了蒙元水军，使其丧失了制海权，海运再次断绝。不过失去江南后，运河不再承担从江南转运粮食的任务，对运河的依赖稍减。
但在蒙元在失去江南，不仅失去了税赋重地，也失去了江浙沿海的盐场，对两淮地区的食盐依赖日趋加重，漕运的运力又显不足。于是真金采用寿张县尹韩仲晖等人的建议，派李处巽主持开凿会通河，从安山的西南起，分梁山泺的水源北流。经寿张西北到东昌，又西北到临清入御河。全长二百五十里，历时六个月完成。
同时去岁准备接受郭守敬的建议疏导昌平县白浮村神山泉，过双塔、榆河，引一亩、玉泉诸水至大都西门入城内，汇为积水潭，再东南出文明门至通州高丽庄入白河，这样就可以打通运河入城的最后‘一公里’，使漕船能一直开进大都城。如此既能加快转运速度，节约人力，两淮有战事也能通过水路运兵到达前线，可现在工程尚未完工，宋军已经开始争夺两淮了。
不过蒙元基本已经完成了对大运河的改道工程，形成从通州南入大沽河，西南接御河的通州运粮河；从天津南至临清，接会通河的御河；从临清至东平路须城的安山，接济州河的会通河；从须城的安山到济州，接泗水入黄河的济州河；从黄河到扬州入长江的杨州运河。再与大宋占据的从镇江经苏州、嘉兴达杭州的江南运河相连，就形成全程三千里，贯通南北的京杭大运河。
现下宋军现下占据了盱眙，则表明其兵锋已经触及淮北，剑指中原。且宋军占据泗州，则等同于控制了旧运河的北上通路，他们可以凭借此调集
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