政权迁至崖山。历史似乎注定了要选在这里翻开空前悲壮的一页。
宋军到达崖山时，尚有正规军和民兵20万人，而进攻的元军只有数万，仅就兵力而言，双方相差悬殊，且元军不善水战，宋军无疑zhan有优势。但张世杰此时指挥出现了严重失误，他判断蒙古人的优势是骑兵，不擅水战，必须依靠水军与之作战，因此放弃了对崖门入海口的控制，把千余艘战船背山面海，用大索连接，四面围起楼栅，结成水寨方阵，把木制战船两侧用衬垫覆盖，以防御元军的火箭和炮弩，赵昺的御船居于方阵之中，打算在此死守。张世杰此举失误在于，一是放弃了对入海口的控制权，等于把战争的主动权拱手交给了对方；二是把千余战船贯以大索，结成水寨，虽然集中了力量，却丧失了机动性。此后张弘范率大批元军赶到，控制了崖山之南的入海口，又从北面和南面两个侧翼切断了宋军的所有退路。宋军陷入孤立无援的境地，此后10多天的中，宋军只能以干粮充饥，饮海水解渴，饮过海水的士兵呕吐不止，战斗力严重削弱。
当时，张世杰有个外甥在元军中，张弘范一连三次派其至宋营对张世杰劝降，张世杰说：“吾知降生且富贵，但义不可移耳！”。张弘范又叫囚禁中的文天祥写信招降张世杰，文天祥说：“吾不能捍父母，乃教人叛父母，可呼？”于是他写出了那首千古传诵的《过零丁洋》。张弘范看了一笑置之。张弘范没法，再派人向崖山的士民说：“你陈（宜中）丞相已去（占城），文（天祥）丞相已执，你们还想怎样呢？”士民亦无叛者。
二月初六早晨，元军发起总攻。元将李恒指挥水军利用早晨退潮、海水南流的时机，渡过平时战舰难以渡过的浅水，从北面对宋军发动了一场突袭，到中午，北面的宋军已被元军击溃。南面的元军又在张弘范的指挥下，利用中午涨潮、海水北流的时机，向宋军发动了另一次进攻。宋军南北受敌，士兵又身心疲惫，无力战斗，全线溃败。战斗从黎明进行到黄昏，宋军阵脚大乱，张世杰下令砍断绳索，率10余战