咸淳三年十二月，元朝遣使与宋议和，约定双方罢兵，互为友好，并约定在樊城外修筑榷场，供双方进行通商贸易。昏庸的南宋朝廷，竟无人看出元朝的野心，榷场越修越高，越修越大，里面栅木围栏方圆数里，俨然已是军营雏形，双方仅仅通商五个月，元朝的五万铁骑便已旋风而至，对榷场里的宋朝商人砍杀劫掠之后，便在榷场里扎下了营寨，元朝铁骑一面掐断了樊城的粮道，一面赶制攻城器械，随着元朝兵力日渐云集，襄樊两城情势愈来愈急。
过了不久，忽必烈派阿术为主将、刘整为副将率领蒙古军队和降蒙的南宋水师攻打襄樊，襄阳大战正式拉开序幕。一边是无敌于天下的蒙古铁骑，一边是南宋经营半个世纪的襄樊精卒，双方在一年内交锋200余次，襄樊精卒虽不敌元兵，但依托汉水之利和城坚池广，蒙古军一时也占不到什么便宜。战争最能刺激武器的发展，在襄樊大战期间，元军依靠阿拉伯的科学专家，提高了投石机的准度和速率，改进后的投石机，一天能砸死百多名宋军，大大增加了这场战争的血腥味。
就在襄阳大战呈现胶着时，宋王朝急忙下令四川和两淮的援军增援襄樊。同时京湖安抚制置副使、襄阳知府吕文焕，也几次主动出击，力图打破元军的包围，但都被元朝大将阿术打退，没有取得什么效果。樊城被围一年，两淮都统张世杰，率马步舟师最先赶到襄樊，与元军在襄阳东南的汉江上进行了一场大战，试图打通樊城和襄阳的粮道。
可由于元军封锁汉水，宋军逆流行军，舟师不利展开，经过激战，张世杰所部不敌元军，被迫退回。随后赶到的四川安抚制置使夏贵，看元军势大，不敢轻撄其锋，却利用春季汉水暴涨，以战船将粮衣等物资送入襄阳城内，大大振奋了襄阳守军的气势。同年6月，荆鄂都统唐永坚，自襄阳城杀出，结果兵败被俘投降。同年7月，夏贵率5万军队、3千艘战船，再度增援襄阳。
此次却遭沿江堡垒元军的猛烈阻击，增援未果。宋军连续几次增援未果，伤亡惨重，士气渐衰之时，临边40年，最具威望的军事指挥官吕文德又病故，对于宋军而言，无疑是雪上加霜，一时间恐惧和害怕的氛围在宋军中弥散开来。
此时，战争的天平已向元朝一方倾斜，宋军士气的低落，使得元军看到了胜利的希望，这时的元军，已然名将云集，阿术、史天泽、张弘范、刘整等人，都是以后载入史册的将领，手下10万悍勇兵马，更是给元军增加了底气。这时，元军决定不惜一切代价夺取襄樊，各地的补给、辎重随着调令源源不断地运往襄樊。一时间，襄、樊城外牛羊遍地，甲胄连天，旌旗蔽日、刀枪耀眼。如此景象，
襄阳、樊城之形势可说是危若累卵。但是，吕文德所建立的军事集团的战斗力也是不容小视的。他们在襄樊地区经营二十多年，纵然士气低落，师老兵疲，却凭借襄樊夹汉水，地险城固的有利地形，一次又一次的打退敌军，使得元军虽然急切，但也在短时间内根本拿不下襄、樊两城。
但是，元军依靠榷场之便在襄樊地区站稳脚跟，攻打襄樊的六年来，大元帅史天泽始终采取长期围困的方式不断分割空间来缩小包围圈，渐渐将宋军困在了襄、樊两座城中，再无纵深可言。加上元军对于援助襄阳的部队进行痛击，使得宋军几次增援都以失败告终，渐渐将南宋生力军消耗殆尽。
等到1273年时，襄阳城已经面临着巨大的困境，元军大举围攻樊城，其失陷后，襄阳彻底沦为了孤城一座，再无所恃，城中也因常年围城作战早短粮缺柴，饿殍遍野，伤员遍地，士气低落。在这个时候，元朝派人劝降，保证不杀襄阳一人，吕文焕思索再三，在1273年的二月举城投降，襄阳战役正式结束。
襄阳之战是决定南宋命运的关键一战，历时六年，耗费了双方巨大的人力、物力和财力。但由于南宋将领指挥失误迭出，以及南宋王朝的腐败自毁长城，最终导致了南宋在这一关键战役的失败。“得襄樊则江南尽入囊中”，刘整的话果然没错，没过几年，大元便扫荡南宋10万里河山，入主中原，开始了孛儿只斤氏的百年天下。
不过历史总是惊人的相似，百年后，汉族起义领袖陈友谅，在汉口、襄阳一带以舟师布阵，大破元军，从此元朝日薄西山，不可逆转地走向了败亡。