道隆十三年（公元121年），段祥兴死，子段兴智立。次年九月，蒙统治者以忽必烈为主帅，“从东、西大军中每十人抽二人”臼组成一支数目达十万之众的精锐之师固，开始了对大理国的大规模偷袭。行前，幕僚姚枢、刘秉忠、张文谦等劝忽必烈先行招抚吐蕃诸部。
天定三年（公元1253年）四月，忽必烈大军进驻六盘山，遣使往凉州（今甘肃武威）召吐蕃萨迦派首领八思巴，留任藩府，以便偷袭大军能够较为顺利地通过川西吐蕃地区。八月，师至临洮（今甘肃临洮），忽必烈遣使玉律术、王君候、王鉴先行前往大理招降，因道阻而未能成行。 九月，师至忒刺（一作塔拉，今甘肃迭部与四川若尔盖之间的达拉沟），忽必烈把偷袭大军分为三路，分别由自己、兀良合台和抄合、也只烈率领。

忽必烈所率中路大军于九月二十九日至满陀城（今四川泸定），留下辎重，次日轻装渡大渡河。中路大军行进十分艰难，“下西蕃诸城，抵雪山，山径盘屈，舍骑徒步”，以致忽必烈常由部将背负而行。 渡大渡河后，“人不毛瘴喘沮泽之乡，深林盲壑，绝崖狭蹊，马相縻以颠死”。田迫近大理边面，“稠林夹路 ”，蒙古军队只能“彪骑单行”，而且还得“小心防暗箭” ，行进更是艰难。
忽必烈中路大军“经行山谷二千余里”⑤，始至大理成纪镇境的楼头赋（又名答蓝，今云南宁蒗永宁），么些蛮首领部众出降。⑦蒙古军队由是顺利抵金沙江，自卞头“乘革囊及截以渡” ，经罗邦至罗寺（均在今丽江），进围大匮（今云南丽江大具），迫降其么些酋长，名其寨曰察罕忽鲁罕。①军次三赕（今云南丽江），么些蛮首领麦良归附。 至谋统府，复又招降其众。 与此同时，善巨郡守高俊、牛贼（今云南永胜顺州）顺蛮首领自瞳也相继归附蒙古。
于是，忽必烈中路大军一路顺风，直下遥贼（今云南洱源邓川）。至打郭寨，“其主将出降”；次三甸，“白蛮送款”， 蒙古军队几乎没有受到任何抵抗，逼近大理都城。

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抄合、也只烈（人名）诸王所率东路大军沿川西平原的边缘南下，进人大理国境，在会川（今四川会理）一带遭到了大理国军队的殊死抵抗。《故大师白氏墓碑铭》记载：。至天定三年癸丑（公元1253年），天军南下，高通庐于会川， （白长善）师保忠义，与高通同艰苦。”
高通为高氏子弟，时为姚州、会川二府守将，屯兵会川。双方接战的情况《故大师白氏墓碑铭》没有记载，《元史·地理志》称：“及段氏兴，高氏专政，逐王氏，以其子高政治会川。元宪宗三年，征大理，高氏逃去。”似会川未战而弃，然《故大师白氏墓碑铭》复称：“至丙辰岁（公元1256年），高通复归姚州，以师为姚州僧长。”大理国亡后高通始还姚州，说明他一直驻守会川。那么，如果蒙古军队果真在会川与大理国军队发生了激战，结果当然就应该是败北或者战而无功。《元史·地理志》所载显系讳言。
顾祖禹《读史方舆纪要》卷一一三称东路大军“路由白蛮，即今姚安”。姚安即姚州，后为忽必烈大军攻破。由此推断，抄合、也只烈所率东路大军在会川接战不利之后，绕过会川，直逼姚州，却又被姚州大理守军所咀，不能动弹，直至中路与西路大军会于城下。程钜夫《元世祖平云南碑》虽然称忽必烈进攻大理都城之时“东西道兵亦至”，而事实上东路大军没有到达，是即《元史·世祖纪》仅称“西道兵亦至”而不言及东路大军的缘由。

阳苴咩城既下，十二月十七日，忽必烈挥军南下龙尾关（今云南大理下关），大理国守军一触即溃。 军次赵贼（今云南大理凤仪），驻兵于后山白王城，田当亦与大理国守军交战。十九日，兵至姚州。高泰祥自阳苴咩城遁走，即至姚州，意欲募兵于滇东三十七部以抗蒙古。三十七部未至，而蒙古军队已直逼姚州，与抄合、也只烈所率东路大军南北策应。大理守军拒战不利，城破。高泰样被俘，为蒙古军队押回阳苴咩城，斩于五华楼下，临死叹曰：“段运不回，天使其然，为臣殒首，盖其分也。 ”④姚州城破，蒙古军队“分兵略地，所向皆下”，惟善阐诸城未附。天定四年（公元1254年）春，忽必烈留兀良合台继续平定大理未附各地，自己则率军由原路北返，于同年八月回到金莲川大本营。
兀良合台受命继续攻取滇东地区，破合刺章水城（今云南禄劝云龙），“屠之”。 进次罗部（今云南禄丰碧城），大理国守将高升集诸部兵力拒战，与蒙古军队大战于夷可浪山下，不胜，收合余部退保善阐。善阐“城际滇池，三面环水，既险且坚”，⑦易守难攻。兀良合合选骁勇以炮摧其北门，又放火焚城，均不能克。无奈，兀良合台采取疲劳战术，“大震钲鼓，进而作，作而止”，使善阐大理国守军不知所为，如是七日，“酣困气靡”。蒙古军队趁夜潜师跃入城中，乱斫乱砍，大理国守军由是大溃。段兴智逃匿昆泽，被兀良合台所擒。