此时钓鱼城的守将是南宋合州知州、诸军都统制王坚，此人系南宋著名军事家、“虎帅”孟拱的部下，以筑城守关、敢打硬仗著称，在抗蒙战役中屡立战功。蒙哥遇到此人，就算遇到克星了。
兵临城下的蒙哥气焰嚣张，不可一世地遣人至钓鱼城招降，王坚毫不犹豫，斩杀招降者。不仅如此，还把人头挂到城头上，表明要和蒙哥血战到底，誓言此城就是蒙古军的坟墓。
第二次世界大战中日本为何偏好征用中国劳工？
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蒙哥恼羞成怒，下令攻城。以为指日可下。结果一天没攻下，一个月也没攻下，连续5个月攻城不下。原来，王坚以逸待劳，早已创建了山城防御体系。川军在主要江河沿岸及交通要道上，选择险峻的山隘筑城结寨，星罗棋布，互为声援，构成一个完整的战略防御体系。钓鱼城即是这一山城防御体系的核心和最为坚固的堡垒，兵精粮足，固若金汤。
王坚在这里摆好了和蒙军死磕的架势。
其间，战况惨烈。蒙军一度登上外城，与守城宋军展开激战。《元史·宪宗纪》称，攻城蒙军“杀宋兵甚众”，但蒙军的攻势终被宋军打退。遂屡攻不克。
蒙哥率军入蜀以来，沿途所经山城寨堡无数，大多守将不战而降，尚未碰上一场真正的硬仗。一个南方小城，竟让所向披靡的蒙军小半年不能推进半步。蒙古大汗急火攻心，命令在钓鱼城西门外筑台，以窥城中虚实，他想看看这小城里到底有多少神兵神器。
七月二十二日，蒙哥亲自登台窥探。这时发生了一个极其重要极其戏剧性的事件：这伙探子被宋军发现，王坚令霹雳手集中发炮击之，炮弹命中目标，“桅人远掷，身殒百步之外”。亲临现场的蒙哥，被炮轰倒，从台上滚落于地，“因成疾”。
根据《元史》记载，从夏历六月起，也就是公历七月下旬，蒙哥即“不豫”，也就是说“不行了”，最后不治身亡。
关于蒙哥的死因，说法不一，谓“中箭、中飞石而死于钓鱼城下”系其中之一。宋史多记载“元主为炮风所震”或“元主惊悸而死”。
《宋史》还记载了蒙哥的最后时刻。蒙哥被炮击中后，王坚来个火上浇油。他从山上天池内钓起一条三十余斤的大鱼，令军士做成鲜鱼面饼，并附上一封书信投到蒙古御营，上书：英雄的蒙兀儿！请你尝尝我们的鲜鱼面饼吧！如果您愿意，我们再战十年，如何？蒙哥看完信，从病床上负痛而起，对侍从说：日后攻下钓鱼城，当尽屠城中之民！言罢气绝身亡。
蒙哥死后，没有大鱼饼，也没有主帅的蒙古军士气全无，所有征蜀的蒙古军相继北撤，前线各处攻伐也随之停止。
蒙军全线北撤，至此，钓鱼城之战以南宋的全胜而宣告结束。
钓鱼城之战，延续了中国境内唯一汉族政权南宋的存活时间，而且，还帮了很多国家的忙。
