同年四月，宋帝赵昰在逃亡途中不幸病逝。张世杰、陆秀夫又拥立赵昺为帝，并将其徙至厓山（今广东新会南），渴望能凭借这一地势与元军进行最后的抗争。
至元十五年六月，忽必烈为了彻底消灭南宋势力，做出了关键的战略决策。他命张弘范为蒙古、汉军都元帅，率领水、步骑军 2 万由海道南下；同时，命都元帅李恒率步骑由陆路南下，意图在海陆两路对南宋残部形成合围，一举将其歼灭。
至元十五年十一月，张弘范从海道出发，袭击漳（今属福建）、潮、惠（均属广东）三州。他的水军训练有素，在海上航行迅速且隐蔽，对三州展开突然袭击，打得宋军措手不及。李恒则率领步骑沿着大庾岭，一路艰难挺进，攻入广东，顺利取下英德（今属广东），并最终占领广州。
至元十六年正月，张弘范、李恒率军在厓山成功会师。他们首先果断地控扼海口，切断了宋军的粮道，让宋军陷入孤立无援、物资匮乏的困境。
到了二月初，张弘范充分利用海潮这一自然条件，指挥军队南北对进。他们巧妙地用遮障来抵御宋军的矢石攻击，然后奋力向宋军舰船靠近。濒海的宋舰在元军的猛烈攻击下，虽奋力拼杀，但终因寡不敌众，全军覆没。
至此，南宋就此灭亡。这场历经数十年的宋元战争，最终以北方的元朝获胜而告终。
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