歷史原因
大理國是白族祖先於後晉天福二年(937年)建立的政權，轄今雲南全境、四川西南部及貴州、越南、緬甸各一部。其國至宋代國勢衰微，段興智大權旁落，由丞相高祥代攝國政，內部矛盾日益激化，終於分裂。
經過
蒙哥汗二年七月，
蒙哥汗採納其弟忽必烈建策，決定避開宋君主要防線，進兵大理國，借西南人力物力，形成迂迴攻宋之勢。九月，忽必烈奉命興將領兀良合台等率軍l0萬人，誓師啟程。次年夏，出蕭關(今寧夏同心南)，經六盤山集結於臨洮(今甘肅)，練兵備戰。同事，蒙哥命便宜都總帥汪德臣率軍入蜀，抵嘉定(四川樂山)，配合忽必烈行動。九月，忽必烈督軍至忒剌(今甘肅迭部縣達拉溝)，分兵三路南進：兀良合台率西路沿晏當路(今四川阿壩草原)而進；宗王抄合、也只烈率東路經茂州(今茂汶)趨會川(今會理西)以作牽制；自率中路經滿陀城(今四川漢源北)渡大渡河，沿古青溪道南下，穿行山谷1000餘公里，於十一月初進抵金沙江畔，遣使赴大理國招降。大理國國王段興智拒絕招降，以丞相高祥率軍屯戍金沙江沿線，又遣將領高通率一部駐會川，抵進蒙古軍。十二月初，大理軍與蒙古中、西兩路軍對峙。兀良合台部越旦當嶺(今雲南中甸境)入大理境，招降么些部落(今納西族)，佔領三賧(今麗江)，從側後攻擊大理軍主力。高祥見處境危急，匆忙退兵大理都城，馮堅固守。大理城東瀕洱水(今洱海)，西倚點倉山，北、南有龍首、龍尾兩關為屏障。高祥以重兵據咽喉要地龍首關迎戰。蒙古中、東路軍先後渡金沙江與西路軍會師與龍首關，合力攻擊，全殲大理軍主力，乘勝與十二月十五日佔領都城。段興智、高祥潛逃。
後續
忽必烈採納募臣姚樞建一，禁止妄殺，安撫百姓，穩定秩序，並遣軍攻占附近堡寨，於姚州(今雲南姚安北)俘斬高祥。四年春，忽必烈命兀良合台為總督軍事，留雲南討未附諸部，命；劉時中為宣撫使治理大理，自率一部班師。是年秋，兀良合台率軍攻佔押赤城(今昆明)，俘降段興智，繼以段氏領所部兵2萬為先鋒，攻剋未附城寨，占領大理全境。
點評
此戰，是中國戰爭史上一次著名的遠征，前後歷時七年，忽必烈充分發揮蒙古騎兵的特長，揮軍直入數千里，沿途招撫吐蕃首領、喇嘛，深遠迂迴攻戰大理國，出奇制勝，形成了對南宋的南北夾擊，對滅亡南宋起到了一定的作用，是中國戰爭史上遠程奔襲的著名戰役。但蒙古軍也損失慘重，士馬死者數十萬，師至湖南，進攻力量大大減弱。
