最后不得已之下，窝阔台命令托雷借道南宋，从四川饶进金国境内。

其实南宋是不愿意放蒙古军过境的，但由于主将疏忽，使得托雷几乎没有受到什么阻碍便通过了宋境，沿着汉水抵达了今天的丹江口，从背后进入金国腹地。
面对着突如其来的蒙古军，金军则是毫无准备，金哀宗放弃关中和黄河防线，立即调集驻守黄河沿线的15万大军南下阻截蒙古军。金哀宗的指挥非常果断，金军的行动也非常迅速，在丹江口成功地挡住了托雷。但由于黄河一线的守军被调离，窝阔台率领的蒙古军主力得以在北面渡过黄河，威胁开封。对此金哀宗只得让阻截托雷的15大军再度紧急北撤，支援开封。金军回援开封使得托雷顺利渡过丹江口，此后托雷率领4万蒙古军尾随金军，一直来到了禹州城附近。这时窝阔台率领的蒙古军主力已经占领郑州，窝阔台派遣1万人南下与托雷会师于禹州城外的三峰山，至此托雷手中已经有了5万人。由于蒙古军都是骑兵，速度比金军快，蒙古军先于金军到达了三峰山，而在金军到达三峰山时发现蒙古军已经驻守于此。眼瞅着蒙古军占据高地，准备阻截金军回援，金军主帅完颜和达、移剌蒲阿立即决定对山上的蒙古军发起进攻。面对数倍于己的金军，蒙古军不敌，只能分成两部，沿着山北和山南后撤，最后会师于三峰山的一个山坳中，而金军则占领山头高地，反复冲击蒙古军，蒙古军损失惨重。此后15万金军将蒙古军团团包围，蒙古军形式非常危急，蒙古军大为惊骇。但这时金军犯了一个极大的错误，金军没有一鼓作气拿下这5万蒙古军，而是选择围而不打，准备困死对手，金军在蒙古军周围挖了几百条深壕，将蒙军牢牢困住。

可是天不佑大金，就在金军围困蒙古军当晚，天降大雪，金军士兵被冻的几无人色。次日大雪依旧，托雷果断下令全军出击。当天蒙古军四面突围，冲破了金军的封锁圈，而金军士兵受严寒影响，战斗力暴跌。随后窝阔台从北面支援托雷的援军也赶到了战场，蒙古军队金军展开了反包围，蒙金展开决战。

金军面对蒙古军的反复冲击不断溃败，在双方厮杀中，蒙古军故意让出一条逃亡禹州城的通道，金军中计从此路撤退，蒙古军则抓住时机发起全面攻击，金军全线崩溃。金军最后的一批名将，杨沃衍、樊泽、高英、张惠当场战死，完颜和达则在随后的禹州城巷战中战死。移剌蒲阿则被俘拒降而死，完颜陈和尚不愿意死于乱军之中，于是亲赴蒙古军大本营，不屈而死，金军之中只有武仙只身逃脱。三峰山之战是蒙金战争中决定性的一场战役，金军名将和主力在此战中尽损，史称“兵不复振，亡国无日”。取得胜利之后的蒙古军终于完成了挺过黄河的目标，蒙军于是立即向郑州发起进攻，但遭到郑州军民的顽强抵抗，蒙古军失利撤退。然而关河防线的崩溃意味着金军已经失去了抵抗蒙古人的最后屏障，就当年，蒙古军在郑州附近歼灭了金军最后的10万大军，开封已经守不住了，金哀宗只得逃离开封。眼见金国大势已去，南宋无奈之下只能选择与蒙古军合作，共同灭金。1234年，蒙宋联军攻破了金国最后的一个据点蔡州城，金哀宗传位给大将完颜承麟，自己则悬梁自尽。而完颜承麟也在随后的巷战中战死，金国所有的大臣几乎全部自杀，金国灭亡。在中国历史上，金国灭亡之惨烈是绝无仅有的。金国和南宋本来就是世仇，而成吉思汗的先祖俺巴孩汗也是被金人杀害的，蒙金也是仇家。而在蒙古灭金时，金人的顽强抵抗也让蒙古人对金朝皇族痛下杀手。金国亡国时，金国皇族遭到了蒙宋联军的屠杀，史书上几乎没有留下任何遗族的记载，而金哀宗的尸体则被蒙宋分割，分别带回本国。至于中原地区的女真族，都基本上遭到了灭顶之灾。在金国迁都开封之后，金国失去了对黄河以北的控制，当时各地汉人纷纷割据自立，各地方武装对本地的女真人展开了报复，大量女真人被杀。

不过还是有一些女真贵族隐姓埋名逃过了这场大劫难，例如在今天的河南和甘肃都发现了完颜氏的后裔。

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