灭亡金朝是成吉思汗的既定方针，其在临终三条遗嘱中专门提出了，“假道于宋，宋、金世仇，必能许我，则下兵唐、邓，直捣大梁。金急，必征兵潼关。然以数万之众，千里赴援，人马疲弊，虽至弗能战，破之必矣”的“灭金方略”。1229年窝阔台即位后，便发动了灭金战争。当时金已经摆脱了三面受敌的局面，可以集中兵力与蒙军进行较量。金哀宗时对金军进行了整编，组建了一支十几万人的精兵，分为15都尉，作为直接隶属于枢密院的战略机动部队。选拔屡立战功的“今之良将”完颜合达为平章政事兼权枢密副使，又提拔支持哀宗继位的重臣移剌蒲阿为权枢密使，共同担任这支机动部队的统帅，立行省于阌乡，以备潼关。除此之外还有军队20余万人，总兵力尚有40余万，因此蒙古灭金也并非轻而易举。这场战争大致分为三个阶段：第一阶段从1229年秋至1231年春，主要任务是扫清外围，占领向开封进军的灭金基地；第二阶段从1231年秋至1232年春，具体实施成吉思汗的灭金方略：假道于宋，下兵唐、邓，灭金主力；第三阶段从1232年夏至1234年春，即攻克汴京，联宋灭金。
成吉思汗四子拖雷及夫人额希哈屯灵包（选自《成吉思汗陵》）
扫清外围，占领灭金基地太宗元年（1229）十月，蒙军由朵忽鲁率领进围陕西庆阳。金为缓兵之计，不仅送羊酒特意犒劳蒙古军队，还派使者至蒙古汗廷以缓和双方关系，遭到拒绝。第二年正月，金军在大昌原打败蒙军，解庆阳之围。这是蒙金战争以来，金军取得的一次最大胜利。窝阔台拜天9日，决定亲征。太宗二年（1230）“秋七月，帝自将南伐，皇弟拖雷、皇侄蒙哥率师从”，诸王阿勒赤歹、口温不花（别勒古台子）等，各率本部人马兵分三路，向金军发起进攻。八月，东路军汉族名将史天泽进围金军武仙于旧卫州（即汲县），“仙逸去，遂复卫州”。西路军由拖雷率领，南下与原在庆阳地区的蒙军会合，于太宗三年（1231）春围攻凤翔，“春二月，克凤翔”。窝阔台亲率中路军过黄河，占领同州、华州和京兆东南部分地区，牵制屯驻在阌乡和渑池的合达和蒲阿率领的十几万机动兵力。十一月派速不台进攻潼关、蓝关。金潼关总帅纳合买住、忠孝军完颜彝等率军拒战，速不台败归，此即金军所谓的“倒回谷之捷”。次年正月，速不台攻破潼关南小关，卢氏、朱阳等地皆残破。这年四月，合达与蒲阿两行省决定放弃京兆，令京兆守将将居民迁至河南，退保潼关。从此，潼关以西非复金地。蒙古军占领了向金朝首都开封进军的战略基地。
拖雷伊金旧址遗物（选自《成吉思汗陵》）
假道于宋，三峰山之战太宗三年（1231）五月，窝阔台在官山九十九泉（今内蒙古卓资北灰腾梁）避暑，召集诸王众将会议，商讨灭金方略，做出了三路灭金的战略部署：窝阔台大汗亲率中路军由山西南下渡黄河，攻占河中府，入洛阳，直指开封；左路军进攻山东济南；右路军由拖雷率领，绕道宋境，下兵唐、邓，捣汴京之背。三军约定第二年春会师开封，灭亡金朝。七月，拖雷从凤翔南下之际，先派使者到南宋四川方面希望假道并约合兵灭金。结果使者刚到陕西青野原就被南宋守将杀死。拖雷大怒，于是破宝鸡后率军入大散关，进入宋境。南下席卷了大安军、利州、代州等地，又破武休关，经华阳等地取洋州，入兴元。先锋将领按竺尔向四川制置使桂如渊假道，桂如渊被迫派向导引蒙军经凤关、金州（今陕西安康），取房州。蒙古军北上，在武当山大破金兵，到达汉水南岸的钧州。从钧州渡汉水，进入金朝唐、邓地区，完成了假道于宋，下兵唐、邓的战略计划。中路军在窝阔台的亲自率领下，于这年十二月攻克河中府。太宗四年（1232）正月，窝阔台军由河清县白坡渡过黄河。这时，拖雷的信使送来了右路军已渡汉水的消息。窝阔台立即派诸王口温不花等率万余骑兵接应。
面临这种南北夹攻的形势，金朝省院官员上奏，主张固守各处城池，坚壁清野，使蒙军“欲攻不能，欲战不得”。金哀宗认为这种消极防守的方针无异于等待对方各个击破、坐以待毙，无可奈何地采用了孤注一掷、与蒙军决战的方针，命令合达、蒲阿率领15万金军主力，屯兵襄、邓，与蒙军拖雷部决战。拖雷面对敌众我寡的形势，先是主动撤退，隐蔽军力，然后又用机动作战的方式，“散浸而北”，先后攻破了邓州以北的泌阳、南阳、方城、襄城等地，直到开封南边诸县，准备乘虚直捣汴京。合达、蒲阿为了保卫首都，只好率军15万从邓州尾随蒙军之后向开封进发。拖雷以3000军殿后，又以3000军尾随金军之后，迫使金军且行且战，既不得食，又不得休息。太宗四年（1232）正月，双方发生三峰山会战，“金军无一人得逃者”，诸将多死，惟武仙逃去。这年三月，窝阔台与拖雷撤兵北还，留速不台等围攻汴京，令国王塔思与大将忽都虎统兵平定河南州郡。
攻克汴京，联宋灭金速不台进围汴京，先派使谕降。金哀宗送曹王讹可为质，派出议和使者，但并无结果。速不台下令蒙军攻城，令俘虏及妇女用柴草填平护城壕，在开封城外筑城围150里，城上有垛口楼橹，并有深广一丈左右的壕沟，约三四十步设一兵铺，每铺设百余人守之，将汴京围了个水泄不通。然后先用石炮攻城，“每城一角置炮百余枝，更遽上下，昼夜不息，不数日石几与里城平”。守城者则使用当时先进的火器震天雷、飞火枪，给蒙军以极大杀伤。速不台攻城16个昼夜，内外死者以数万计。速不台“知不可下，乃谩为好语云，两国已讲和，更相攻耶”?蒙军退守河洛之间，对开封做战略包围之势。这时金国的难民大量涌入，开封的人口一下子增加到200多万。这年五月，发生大疫，“凡五十日，诸门出死者九十余万人，贫不能葬者不在是数”。
这年七月，窝阔台派使臣唐庆等30余人入汴京招降，被金军兵士杀死，蒙金双方遂断绝议和关系。开封城内仓库匮乏，粮食渐尽，出现了人相食的惨象。金将完颜思烈、武仙等率军营救，又被速不台打败。金哀宗在粮尽援绝的情况下，决定放弃开封，“出就外兵”。从汴京出发时，尚有3万军队扈从。拔都的蒙古军攻击罗斯城
（选自《帝国草原成吉思汗》）太宗五年（1233）正月金哀宗渡过黄河，进攻卫州兵败。金哀宗只与六七人逃往归德（今河南商丘）。速不台听说金哀宗逃走，立即率兵包围汴京，并派出一支军队追击哀宗。金西面元帅崔立发动政变，杀死未及逃走的二相，派人向速不台请降。速不台进入汴京城，驻扎在宫城南门外的青城，派急使至蒙古汗廷，要求屠城。后被耶律楚材阻止。四月，速不台根据窝阔台“罪止完颜氏”的命令，处死了梁王、荆王和诸宗室男女500余人，将太后、皇后两宫送往蒙古草原。
太宗四年（1232）十二月，窝阔台派王楫出使南宋，商谈联兵灭金之事，双方约定：灭金后以河南地归宋。第二年四月，南宋遵约派孟珙率军进攻唐、邓，打败武仙军。五月，金哀宗逃至蔡州（今河南汝南），派使者与宋讲和，南宋拒绝了金朝的要求。八月，由于蔡州城坚池深，蒙军久攻不下，又派王楫使宋，要求宋朝发兵运粮给以支援。十月，宋将孟珙率兵2万、运粮30万石支援蒙古军队。宋蒙两军联合对蔡州发动了猛烈进攻。太宗六年（1234）正月初，蒙宋联军涌入城内，金哀宗在幽兰阁自缢而死，金朝灭亡。