13世紀初，北方草原蒙古族興起。1206年，鐵木真統一蒙古各部，號成吉思汗。1210年，成吉思汗發動了對金朝的戰爭。1211年9月，大敗金軍，從間道奪取了中都西北的居庸關。對於中都來說，“居庸最為要害”，居庸一失，中都立刻受到威脅，因此金朝統治者十分恐慌，急忙下令戒嚴，但是，蒙古軍沒有集中力量進攻中都，而是分兵掠取河北、山西的一些州縣，還襲取金朝的群牧監的馬匹，“幾百萬匹，分屬諸軍”，壯大了自己的力量，遂即退去。②（參見《元史》卷一，《太祖紀》：卷一二二，《槊直腯魯華傳》。）蒙古軍的進攻引起了金朝統治集團內部矛盾的激化，1213年8月，金軍將領胡沙虎發動政變，帶領軍隊從北麵突入中都的通玄門和西邊的彰義門，殺死金帝完顏永濟，另立完顏珣為帝，這就是金宣宗。十月，金軍其他將領又殺死胡沙虎。這時蒙古軍再次發動進攻，“河北郡縣盡拔”，從河北到山東，隻有中都等十一城尚為金朝保有。貞祐二年（1214年），金朝遣使求和，蒙古軍勒索大批金帛、童男女和馬匹，於四月間由居庸關退出。五月，金宣宗遷都南京（今河南開封），以皇太子留守中都。這次遷都實際上是十分狼狽的逃竄，隨著統治者的出走，中都的許多居民也倉皇逃散，流離失所。“卷地狂風吹塞沙”，元初大劇作家關漢卿的作品《閨怨佳人拜月亭》，便是以這次遷都為背景，描述了廣大人民流離失所的悲慘情況。成吉思汗聽到了金朝南遷的消息，十分惱怒，認為金朝並不是真正想要議和，隻是一種緩兵之計。於是又發動了對金的戰爭。
蒙古軍這次的出征路線分兩路。一路以木華黎為統帥，征遼東：一路以三合拔都和契丹人石抹明安等為統帥，引兵南進。在金朝政府南遷途中，主要由契丹族組成的糺軍叛變，投降了南進的蒙古軍。糺軍熟悉河北地理，就為蒙古軍作先鋒，奪取了河北許多地方。金皇太子聞訊，連忙南逃，留下丞相完顏承暉、尚書左丞抹撚盡忠等守衛中都。貞祐三年（1215年）正月，蒙古軍取通州，逼近中都。中都金軍將領右副元帥蒲察七斤出降。“七斤既降，城中無有固誌”，而且城中糧食來源完全斷絕，“人相食”①（《元史》卷一五三，《王檝傳》。《金史》卷一〇一，《承暉傳》、《抹撚盡忠傳》），處於絕境。金朝兩次派兵來援，都在中途被擊潰。四月，蒙古軍“攻萬寧宮，克之”。兵臨中都城下。五月初，完顏承暉自殺，抹撚盡忠開通玄門逃跑，“城中官屬父老緇素，開門請降”②（《元史》卷一五〇，《石抹明安傳》）。中都自此歸於大蒙古國統治之下，開始了一個新的發展時期。
大安三年（1211年），就在蒙古軍大舉進攻前夕，中都曾發生大火，“延燒萬餘家，火五日不絕”，城市受到很大破壞。在蒙古軍攻取中都過程中，城市進一步遭到破壞，“雄麗為古今之冠”③（《大金國誌》卷二三，《東海郡侯紀下》。）的中都宮殿，有不少在圍城中因缺乏柴薪，陸續被拆除，但還保留下了一部分。總的來說，中都城已相當殘破了。
大蒙古國的著名政治家耶律楚材，原來是完顏承暉屬下的一名官員。他當時也在被圍的中都城中，親身經曆了這一曆史事件。後來，他在一首詩中簡要地敘述了中都城陷落的經過：
天子潛巡狩，宗臣嚴守陴。
山西盡荊枳，河朔半豺狸。
食盡謀安出，兵羸力不支。
長圍重數匝，久困再周期。
太液生秋草，姑蘇遊野麋。
忠臣全節死，餘眾入降麾。