元军占领长江中游重要门户鄂州后，“沿江诸将多吕氏部曲，皆望风降附”，在吕文焕的招降下，黄州、蕲州、安庆等地守将不战而降。

此时身在两淮的宋朝降将刘整唯恐吕文焕立下头功，一急之下竟然发病而死。听说刘整死了，贾似道来了精神，他于1275年正月亲率南宋最后的精锐十三万人、二千五百艘战船逆江而上，迎击伯颜的大军，决定南宋生死存亡的一战到来了！

2月，宋军抵达芜湖后，非但不积极部署御敌，反而先遣返元军战俘，原来贾似道想故伎重施，向伯颜乞和，但遭拒绝。无奈之下，贾似道只得下令步军指挥使孙虎臣率七万兵马列阵于丁家洲（今安徽铜陵东北长江中），同时命水军统领夏贵率两千五百艘战船横亘江中，他自己率后军驻扎鲁港（今安徽芜湖南）。

伯颜率水陆大军进至丁家洲，与宋军相距数里。伯颜见宋军人数众多，于是决定采用计策。他先让军中作数十个大筏，上置柴草，佯言要焚烧宋舟，使得宋军昼夜严备因而疲惫不堪。伯颜又下令步骑军沿江两岸进攻，同时让战船向宋军冲击，双方展开一场激烈的决战。

在元军回回炮的轰击下，宋军损失惨重。宋军前锋将姜才方与元军接战，前军主将孙虎臣竟弃阵先遁，诸军于是纷纷溃败。元军将领阿术趁机率战船数千艘，乘风急进，突入宋阵，横击宋舰。水战本是宋军的强项，但夏贵恐贾似道督师获胜，而自己因鄂州之败受到责难，竟然不战而逃，直奔庐州。

贾似道听闻前军溃败，惊愕失措，急忙下令收兵，企图乘船逃往扬州，整军再战。不料元军乘胜追杀，宋军不战自溃，溃不成军，纷纷四散奔逃。元军主将伯颜下令全线追击，一直追杀一百五十余里。丁家洲一战以元军完胜而告终，此战元军俘获宋将三十余人，士卒数万，战船一千余艘。本来是场决战，却成了一场大溃败，可以说此战元军几乎不费吹灰之力，就让南宋主力十三万人丧失殆尽。

元军东进至太平州（今安徽当涂），江东运判孟之缙以城降。元军至建康（今南京），宋朝建康留守赵潽弃城而逃，都统司都统制徐王荣等开城请降，元军兵不血刃，占领建康。元军进占建康后，伯颜派兵进攻建康周围的重要城镇，随即攻陷镇江，控制了江东地区，建立起稳固的南进基地。与此同时，为防止两淮宋军南下救援，忽必烈命阿术率军渡江，进围扬州。阿术在扬州东南的瓜洲修造楼橹，缮治战具，又在扬州城外围树栅，修筑坚固的堡垒长围，截断了宋军增援部队，又派水师堵截江面，控制了长江天险，断绝了宋军渡江南救临安的通道。南宋朝廷立国，是以长江为防线，两淮为藩篱，“重兵皆住扬州，临安倚之为重”。元军占领建康，进围扬州，攻占两淮，南宋都城临安完全失去了屏障。元军在建康休整后，兵精粮足，战斗力更加强盛，随时准备攻取临安，处在进攻的有利地位。