兀良合台部自攻破空和寨後，一路勢如破竹。緊隨忽必烈軍南下。忽必烈到達龍首關後不久，兀良合台部先鋒軍已然追上。兩軍會師，見龍首關地處大理國北方通往國都必經之地，一側是山，一側是洱水，要攻取都城，隻能攻破龍首關。
兩部兵馬便合圍一處，兵力攻城。
龍首關外號角齊鳴，旌旗招展，蒙古軍已先派三萬兵馬攻城。一時萬馬奔騰，飛箭如雨，蒙古兵搭弓射箭，揮舞彎刀，衝向龍首關。
大理龍首關此時守軍總計隻有六千，守將高定命令緊閉城門，待敵軍近前時放箭攻擊。哪知蒙軍騎兵飛快，射程又遠，不等大理放箭，已經一陣箭雨射來。城牆守軍紛紛中箭。高定急忙命軍士躲避。
不多時，龍首關碉樓、城牆、城門之上已經射滿了飛箭。
箭雨過後，蒙古步兵已將雲梯支在城下，衝車也正在往城門下推，準備登梯攻城。高定命兵士放箭還擊，投滾木礌石攻擊登城兵士。
蒙古前軍受挫，鳴號退卻後，不久又衝上來一陣箭雨，龍首關守軍躲避不及，被射傷不少。高定見此情形，下令堅守不出，蒙古軍不到近前不得出碉樓。又趁蒙古軍攻城間歇，命人在數個條石之上拴上長繩，固定於城牆之上。蒙古軍攻到城下豎起雲梯登城之時，投下條石，讓條石來回搖晃，蒙古軍雲梯被條石砸毀，兵士被砸傷墜梯無數。等蒙古軍退卻後，又收起條石，以備下次使用。
如此攻擊三四次後，蒙軍攻勢漸弱，忽必烈見一時難以破關，便下令暫不攻城，召集將領商討計策。
忽必烈設中軍大帳，兩路將領到齊之後，便請各路將領商議。
兀良合台說道：“王子，攻城不是我蒙古騎兵長處，還需要有攻城器具才可以。我在攻空和寨時造有拋石巨炮，威力巨大，奪下空和寨也多有賴於巨炮之力，目前正命人從空和寨運來，大約晚上可到，不如等巨炮運到之後再行攻城”
忽必烈點頭，這時漢將鄭鼎提議道：“大王，龍首關東臨洱水，不如征集附近船隻，繞過龍首關，從洱水水路攻擊大理都城，攻其不備”
忽必烈覺得鄭鼎之策也不錯，兩路可同時準備。便命人四處征集船隻，一邊等候兀良合台後軍。
其實洱水水麵船隻早已被高定命人征集一空，全部放置於龍尾關處。忽必烈軍四處尋找船隻，卻一無所獲。想要造船，又耗費時日太多。水攻之策便就此作罷。隻等兀良合台巨炮運到。
龍首關，暫時恢複平靜。隻是平靜之後，便是狂風暴雨。