1253年9月末，忽必烈到达满陀城，在这里，他接到兀合良台请他去主事的飞报。为了加快行军速度，他将大批辎重留在满陀，全军轻装简行渡过大渡河。由于大军一直沿着大渡河谷地行军，只能翻越崇山峻岭，紧贴悬崖绝壁而行。在翻越雪山的时候，因为马匹过不去，忽必烈只好把马丢了。忽必烈走不动的时候，就被汉将郑鼎背着走，他的家属也被士兵抬着向前，这样就走得很慢，有时一天都走不了二三十里。而且由于气候恶劣，士兵不断被冻死或病死。当忽必烈经过一个多月终于穿过了高山峡谷进抵金沙江畔时，他的军队减员得非常厉害，十成中差不多去了八成了。
忽必烈乘皮囊及筏子渡过金沙江后，到达大理国北境。金沙江畔一些寨子的寨主纷纷率族前来投降，就像兀良合台遇到的情况一样。这也怨不得这些寨主们不抵抗，大理国由于权臣当道，不注意边防，整个国家的凝聚力是很差的。
忽必烈到达大理境内后，段兴智又想投降，高祥、高和再一次阻止了段兴智。他们错误地估计了形势，对大理的城防充满信心。也不怪高祥、高和太过自信，大理城的地势及防卫确实有些名堂。大理东靠洱水，西倚点苍山，南有龙尾关，北有龙首关，这四处阻隔就像四道坚固的铁闸，把大理城紧紧包裹在里面。同时，高祥又派出重兵据守咽喉要地龙首关，防止北面而来的蒙古军的进攻。
忽必烈的推进速度很快，也没受到什么阻碍，迅速到达了大理城外。兀良合台则遇到高祥设在龙首关的防守。龙首关是大理国修建的最重要的军事设施，前倚洱水，背靠点苍山，前后有五道城墙横亘，城墙上摆满各种防守武器，确是一个易守难攻的地方。兀良合台在这里遇到了很大的麻烦，久攻不下。于是，他派出一军佯攻，主力大军转移到点苍山背后，越过点苍山天险，逼近大理城下。不久，抄合、也只烈的东路军也赶来了。这样，三路大军会合在一起，把大理城团团围住。
忽必烈没有立即进攻，他派出三名使者再次到大理城内谕降。高祥、高和杀掉了三名蒙古使者，率领大军出城迎战。但是，他们显然不是蒙古军的对手，这一战下来，大理的主力部队几乎全军覆没，高祥、高和兄弟匆匆逃到统矢逻。段兴智本来要开城投降的，但高祥兄弟杀了蒙古使者，他感到蒙古人肯定不会放过他，也赶紧逃到了善阐。大理城破。
当忽必烈在城中找到三位使者的尸体时勃然大怒，下令要屠城。姚枢赶紧劝解道：“可汗啊，您是答应过我们不会屠城的，怎么能违背您自己的誓言呢？”
忽必烈愤愤地说：“这个高祥，欺人太甚，竟敢杀我使者，本汗岂能饶过他们，马上屠城！”
姚枢说：“可汗息怒，杀我们使者的是高祥，与大理城里无辜的老百姓有什么关系呢？”
忽必烈说：“他们有什么无辜，不是还要出城抵抗吗？”
姚枢说：“可汗，他们不过是普通的老百姓、普通的士兵，我想他们大多数是并不想和我们作战的，但是高祥兄弟逼迫，他们也没有办法。从我们进入大理境内后，所遇到的寨子都争相向我们投降，可以看出高祥兄弟的统治并不得人心。现在高祥兄弟逃掉了，他们却留了下来，杀他们，有什么意义呢？”
忽必烈不开腔了，但可以看出他怒气难平。同时，很多蒙古士兵已经冲进民宅里杀人，强奸妇女，抢夺财物了。这是他们的惯例，虽然并没有人下令，但是，他们打仗从来都是这样做的。
城里不断地传来大理人的惨号声，大批难民往城外逃。这时候，刘秉忠“扑通”一声跪在忽必烈面前，说：“可汗，请您下令止杀吧！大理的民心要紧啊，民心定，则国定，合罕的‘斡腹之谋’才能顺利完成啊！”
忽必烈把牙一咬，大手一挥说：“好吧，我就接受你们的建议，马上下达止杀令！”
于是，忽必烈传令：不准随便入民宅抢劫财物，不准强奸妇女，不准随便杀人。为了让命令能够迅速传达下去，他还连写了十多个“止杀”的牌子，让卫士到大理城四处宣传，督查。
忽必烈的这个决定，是蒙古战争史上的第一次。他使大理国三百年的文明精华得以保存下来，使得当地的经济文化免遭破坏。
攻下大理城后，忽必烈本想率军继续追剿段兴智和高祥兄弟，但是姚枢却建议他立刻率军北还，把追剿大理君臣的任务交给兀良合台及抄合、也只烈等人。忽必烈不解，问他为什么。姚枢说：“可汗，合罕让您平定大理，如今，大理都城都拿下来了，而且我们收复了大理大部分国土，可汗的任务也就完成了，为什么还要继续进军呢？”
忽必烈说：“大理城是拿下来了，但是，大理国王和大臣都还在，一旦他们卷土重来，本汗不是功亏一篑吗？再说了，这杀我使者的高祥兄弟脑袋尚且在他们头上，本汗如何甘心？”
姚枢说：“段兴智及高祥兄弟交给兀良合台他们对付就够了。当初合罕派可汗平定大理，其实凭可汗的能力，区区一个大理，还不手到擒来吗？为什么合罕又派兀良合台一起赶来呢？不知可汗是否想过这个问题？”
忽必烈还真没想过，他诧异地望着姚枢。
姚枢接着说：“现在可汗平定大理了，剩下的管理任务就交给兀良合台吧！可汗最好及早起身，回去向合罕交旨，同时把大理还给合罕。”
这时，廉希宪也说：“可汗，我还有一个理由认为应该及早回去。”
“什么理由？”忽必烈问。
“合罕安排可汗平定大理，是合罕‘斡腹之谋’的一部分。对这个战略，我是持保留意见的。我们这次的行程也证明了，这条道是十分艰辛的。我认为最重要的还是应该从荆湖、两淮着手。而且可汗的基础也在那一带。如果可汗现在回去，将来合罕发动全面攻打南家思战争的时候，合罕就不会派您到这里来，而是直接在荆湖、两淮一带用兵了！”
忽必烈点点头，说：“好吧，听诸位的，本汗马上撤兵！”
1254年春，忽必烈派刘时中为宣抚使治理大理，派抄合、也只烈率东路军追杀高祥、高和兄弟，派兀良合台率西路军进攻善阐，自己率领中路军和家小及一众谋臣北还。
抄合、也只烈很快就拿下统矢逻，俘获了高祥、高和兄弟，把他们斩首，报了杀害三名蒙古使者的仇。
兀良合台于当年秋天统兵东征，进攻善阐。善阐是大理附都，被滇池环绕，三面皆水，险峻坚固。兀良合台用炮火摧毁了北城门，并大量投掷火油弹，但被守军堵住。兀良合台为了拖垮守军意志，用了疑兵之计，虚张声势，不断擂鼓，佯装攻城。守城士兵见蒙古军攻上来了，赶紧做好迎战准备。但蒙古军并不攻，一会儿就退下去了。城内守军见蒙古军收兵，正要稍事休息调整或吃饭睡觉，蒙古人又擂鼓鼓噪起来，守军只得又爬起来应付。一连七日，守军搞得疲惫不堪，精神崩溃。就在守军有所松懈的时候，兀良合台派出他的儿子阿术在晚上五更的时候带领部队偷偷溜进善阐城里，里应外合，终于攻破，俘获了潜逃的段兴智。
兀良合台随即把段兴智送到哈拉和林，朝见蒙哥。蒙哥对段兴智不像对鲁克赖丁那样，不但没有杀他，还赐予他金符，让他回去帮助兀良合台招抚周边部落。段兴智很感动，回去以后，便全力帮助兀良合台收复了赤秃哥、罗罗斯等地。在原来大理国的基础上，又建立了19个万户府。1256年春，他又向蒙哥献上了大理地图。蒙哥大喜，重新封段兴智为大理王，继续管理大理各部落。
两百多年来，大理王段氏被权臣架空，等到国家灭亡后，权力才重新回到它手里，这多少有些黑色幽默的味道。
