在八思巴的帮助下，忽必烈的行进路线由八思巴亲自做向导，八思巴还告令吐蕃各地领主，让他们协助忽必烈南征。
公元1253年秋，经过商议，忽必烈率领的大军兵分三路向大理挺进。这三路大军分别是：兀良合台率兵取西道；忽必烈自率中路大军经大雪山；诸王抄合、也只烈率军取东道。
忽必烈得到了吐蕃僧人和百姓的支持，他的三路人马顺利通过了西藏的雪域高原，在金沙江东岸顺利会师，直逼大理。
忽必烈的大军到达大理的时候，段兴智和高泰祥弃城而逃，大理城由此沦陷。占领了大理的忽必烈令诸王守卫，后又亲自率军在姚州将高泰祥擒获，段兴智则被兀良合台父子擒获，后主动投降。
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涮羊肉的由来
有一次忽必烈率军远征时，嫌伙食太差，想吃清炖羊肉。厨子便宰杀羔羊，剔选羊肉准备做。可敌军突然来袭，厨子情急之下便把羊肉切成薄片，放在锅里胡乱搅和了一下，然后捞出来放了配料，给忽必烈端去。