歼灭曹友闻一军后，蒙古军乘胜追击，又攻占了军事重镇利州。为保卫南宋四川军政中心所在地成都府，宋将王连以重兵守卫剑阁，扼守蜀道。
剑阁所在的剑门关居于大剑山中断处，地势极为险峻——峻岭横空，峰峦直入云霄，倚天似剑;危崖高耸，壁立千仞，横亘绵延，从东北向西南蜿蜒伸展，长达百余里，如天垒城郭;峭壁中断，两崖对峙，一线中通，有隘路如门，故称“剑门”。唐代大诗人李白有《剑阁赋》详细描述剑阁地貌道：“前有剑阁横断，倚青天而中开。上则松风萧飒瑟飓，有巴猿兮相哀。旁则飞湍走壑，洒石喷阁，汹涌而惊雷。”又在《蜀道难》中称“剑阁峥嵘而崔嵬”，“黄鹤之飞尚不得过，猿猱欲度愁攀援”。剑门自古为雄关险隘，又称“天下第一关”，享有“剑门天下险”之誉。因其为四川之北大门，是由旱路出入蜀中的必经之道，号称“蜀北之屏障，两川之咽喉”，自古为兵家必争之地。三国时，蜀汉大将姜维以三万精兵守剑门，拒魏军十万大军于关外，真可谓“一夫当关，万夫莫开”。
然宋军新失主帅，惊魂未定，即使有剑门天险，还是未能抵挡住如狼似虎的蒙军。蒙古大将郝和尚拔都率领十二名敢死队员以夜色为掩护，自悬崖爬入关内，一举攻破剑门天险。所谓“车不得方轨，马不得成列”的蜀门险道，在蒙古骑兵面前，“昔人所谓天狱，所谓天险，所谓大、小漫天寨，肆行如履平地”。如此，成都府北面最后一道防线失守，成都平原完全暴露在蒙古铁骑之下。
另一路蒙古军由宗王穆直率领，往西走阴平道迂回南下，先后经过宕州、阶州，进入文州境内。文州“山川险厄，控庸蜀，拒吐蕃”，是南宋防御蒙古南下的重要军事据点，南宋文州知州刘锐、通判赵汝屏等官员率军民进行了拼死抵抗。穆直见文州一时难以攻下，便留下先锋按竺迩继续攻城，自己则率军溯白龙江而上，出岷山之外，再沿岷江而下，经石泉军南下，终于按期在成都附近与皇子阔端率领的蒙军主力会师。
成都是南宋四川军政中心所在地，城市商业异常繁华。由于经济繁荣，一直是南宋朝廷财赋的重要供应区域。因南宋四川军政最高长官赵彦呐早在曹友闻率部与蒙古军血战厮杀时便已逃往夔州，且将戍守军队尽数调走，以保卫他自己，成都城中士卒不满七百人，其中四百名是盾牌手，另外三百名是府衙差役。如此，成都作为四川最重要的中心城市，根本就没有抗敌防御的能力。
蒙古军先试探派出了三百名骑兵，打着武休关宋将李显忠一部的旗号，来到成都城外的驷马桥。由于太平日久，成都百姓不识兵革，忽听闻有小股军队到来，误以为是前线溃败下来的部队，四川制置副使兼成都知府丁黼还特意立旗榜招纳安抚溃兵，这些假冒成宋兵的蒙古骑兵遂堂而皇之地从大东门进入成都。
在随后的两天内，蒙古兵频繁往来于城内，没有人发觉真相。直到第二天晚上，一名蒙古骑兵漏了行踪和口风，被人擒杀，成都百姓才知道敌人已经入城。大梦初醒的成都军民随即与伪装败露的入侵者展开激烈的巷战。几十万全副武装、装备精良的蒙古大军，对决的是一座没有任何防备和防卫的城池，结果可想而知。蒙古骑兵蜂涌入城，几乎不费吹灰之力便占领了南宋四川军政中心。成都知府丁黼在巷战中战死，成为宋、蒙开战以来战死的第一位地方高级长官。