至元十一年（1274年）六月，忽必烈发布伐宋诏书：
在水军方面，从至元十年（1273年）三月到至元十一年（1274年）六月伐宋前夕，元军至少五次造船或招募编练水军，仅在至元十年（1273年）三月，刘整就建议训练水军五六万，造战船两千艘，忽必烈从之。
爰自太祖皇帝以来，与宋使介交通。宪宗之世，朕以藩职奉命南伐，彼贾似道复遣宋京诣我，请罢兵息民。朕即位之后，追忆是言，命郝经等奉书往聘，盖为生灵计也。而乃执之，以致师出连年，死伤相藉，系累相属，皆彼宋自祸其民也。襄阳既降之后，冀宋悔祸，或起令图，而乃执迷，罔有悛心，所以问罪之师，有不能已者。
阿术与阿里海牙被任命为征宋副帅后，建言“旧军不足，非益兵十万不可”，忽必烈下诏中书省签军十万人。考虑到蒙古征襄的总兵力在十万人左右，伯颜所率南征军队达到了二十万人，“如果把川蜀和淮西的元军计算进去，估计总数会在三十万以上”。
今遣汝等水陆并进，布告遐迩，使咸知之。无辜之民，初无预焉，将士毋得妄加杀掠。有去逆效顺，别立奇功者，验等第迁赏。其或固拒不从及逆敌者，俘戮何疑。
最后一个问题是征兵。尽管元朝自称“方将百万之众南伐”，但显然这就是个用来恫吓南宋的虚数。
伐宋诏书的核心信息是“问罪之师”，忽必烈给南宋安了两大罪名：无故拘押使臣郝经，以致兵连祸结；襄阳被破后，仍不知悔改。
团队组建完成后，再加上辅助伯颜总领全军的史天泽，忽必烈将四人悉数纳入中枢，可见此时灭宋已是元朝政治的绝对重心：伯颜与史天泽并立为左丞相，阿术为平章政事，阿里海牙为右丞相。
诏书中还特意点出“将士毋得妄加杀掠”。大军出师前，忽必烈以远征大理时姚枢和刘秉忠等金莲川儒臣“不可嗜杀”的著名建言，《元史·世祖本纪》记载他郑重嘱托伯颜：“古之善取江南者，唯曹彬一人。汝能不杀，是吾曹彬也。”
忽必烈为伯颜配备的副帅组合也极为精悍——阿术、阿里海牙，两人在襄阳一役中举足轻重，一为征襄主帅，一总领汉军。
在某种意义上，这又呼应了吕文焕的招降使命。据《元史·世祖本纪》，忽必烈接受了行中书省的创议，“江汉未下之州，请令吕文焕率其麾下临城谕之，令彼知我宽仁，善遇降将，亦策之善者也”。
忽必烈最终挑中伯颜，可能与伯颜有征宋经验相关，但应与安童年少无关。很快安童就被派往漠北，主持与海都的战事。忽必烈的遣帅思路很清晰：安童在北，伯颜在南。
至元十一年（南宋咸淳十年，1274年）七月二十一日，伯颜自大都出师，灭宋之战正式启动；九月初一，蒙古诸军会师于襄阳，分三路进军，伯颜亲领中军；九月十三日，伯颜统率二十万大军，号称百万，自襄樊浮汉入江征宋，并以忽必烈的名义发布檄文，声称此次大举南下乃“吊民而伐罪”，贾似道无理扣押郝经在先，元军将“恩宽幼主以下，罪止元恶之身（指贾似道）”，而“守令以境土投拜”者“仍其官职”。
据《元史·安童传》，安童拜相时，也曾以自己过于年轻推辞：“南宋尚据江南，如以臣为宰相，恐贻笑各方，使宋人轻视我们。”忽必烈坚持说：“我已考虑得很清楚了，没人比你更适合，不要推辞了。”
伯颜出师伐宋前后，忽必烈还派遣礼部尚书中都海牙及郝经之弟郝庸使宋，问郝经无故被拘之罪。元至元十二年（1275年），在丁家洲之败的张皇失措中，贾似道被迫释放郝经，此时距离后者被拘禁已有十五年之久。
与早早成名的伯颜相比，安童更是匪夷所思地年轻。安童的家世远比伯颜显赫，父亲是忽必烈倚重有加的木华黎之孙霸突鲁，母亲是察必皇后之姊。至元二年（1265年），年仅十八岁的安童拜相，征宋时也不过二十六岁。
据《元史·郝经传》，郝经最传奇的逸事是，他曾将一封帛书系于一只大雁脚下，放其北飞，竟被开封一带的民众射落，得帛书后进献元廷，据说此时忽必烈方才知道郝经尚在人世。帛书上有诗一首：“霜落风高恣所如，归期回首是春初。上林天子援弓缴，穷海累臣有帛书。”郝经还在诗后写上：“中统十五年九月一日放雁，获者勿杀，国信大使郝经书于真州忠勇军营新馆。”
伯颜长于西域，至元初年奉旭烈兀大王之命入朝奏事，忽必烈“见其貌伟，听其言厉”，将他留在蒙古为官，三十岁时便升其为丞相。据《元史·伯颜传》，朝中有大小难决之事，伯颜“徐以一二语决之”，被诸臣赞为“真宰辅也”。忽必烈将安童的妹妹嫁于伯颜，还放话，“做伯颜的妻子，不会辱没你的姓氏”。
若此事为真，郝经很显然是效仿苏武史事：苏武被囚时，匈奴曾诈称苏武已死，但西汉得到的情报是苏武还活着，就对匈奴人诈称汉昭帝在上林苑打猎时，猎得一只足系苏武亲笔帛书的大雁，上书自己身在北海牧羊，匈奴人闻之大惊，只得放归苏武。
忽必烈问计于史天泽和姚枢，得到了两位人选：安童和伯颜。
“奇闻骇见之事，流传已久，在古未必真，而后人仿之，竟有实有其事者”，赵翼在《廿二史札记》中所言精彩，“是苏武雁书之事虚，而郝经雁书之事实也”。
灭宋之议既定，接下来就是择帅的问题了。
至元十二年（1275年）夏，郝经一行回到了阔别多年的大都，忽必烈命诸臣远道迎接。郝经回程路上已有疾，“所过父老瞻望流涕”，忽必烈赐宴于廷，向郝经咨以政事。
今圣主临御，释乱朝不取，臣恐后日又难于今日。
这一年秋天，五十三岁的郝经去世。北还时他曾作诗一首，名《老马》，似乎已预感到来日无多：
针对两位前敌大帅的速攻论，据说当时元廷争执不下，久不能决，可能正是阿术的一句话帮忽必烈下了最后决心：
百战归来力不任，消磨神骏老骎骎。
灭宋兹事体大，忽必烈没有仓促决断。《元史·世祖本纪》记载，直到破襄阳的第二年年初，即至元十一年（南宋咸淳十年，1274年）正月，阿里海牙上书：“荆襄自古用武之地，汉水上流已为我有，顺流长驱，宋必可平。”阿术又添了一把火：“臣略地江淮，备见宋兵弱于往昔，今不取之，时不能再。”
垂头自惜千金骨，伏枥仍存万里心。
还不单是海都之乱，此时忽必烈也在积极备战征伐日本中，为此还专门成立了征东都元帅府。至元十一年（1274年）十月初三清晨，元朝东征军自高丽南部的合浦港出师，总兵力达32300人，大小舰船九百艘，据说其中还有吕文焕的襄阳降军。《元史·王磬传》记载，大臣王磬当时还建言忽必烈：“今方伐宋，当用吾全力，庶可一举取之。若复分力东夷，恐旷日持久，功卒难成。俟宋灭，徐图之未晚也。”
岁月淹延官路杳，风尘荏苒塞垣深。
但也有一种声音认为，大元国力在六年襄阳鏖战中的损耗不可估量，且北边未靖，应暂缓灭宋，休养生息。这派人数虽然不多，但有许衡等重臣在内。
短歌声断银壶缺，常记当年《烈士吟》。
襄阳破，则临安摇矣。若将所练水军，乘胜长驱，长江必皆非宋所有。
蒙古版苏武不止郝经一人，拘押使节者也不止贾似道一人。《元史·月里麻思传》记载，南宋淳祐元年（1241年），大汗窝阔台命月里麻思使宋议和，从行者七十余人。至淮上时，宋将企图以死逼降，月里麻思言辞慷慨：“吾持节南来，以通国好，反诱我以不义，有死而已。”宋人便将使团一行人囚禁于长沙飞虎寨，时达三十六年。月里麻思死于拘押中。
作为“先攻襄阳”的首倡者，刘整就主张一鼓作气：
在宋蒙战争中，贾似道也算兢兢业业，倾尽所能，襄阳之败除了大势，更多是他的个人才具与视野不足，但在拘押郝经一事上，贾似道铸下大错，给了忽必烈侵宋的口实。问题的核心是，贾似道拘押郝经纯粹出于私心，不想把鄂州议和一事公开于世，唯恐有损他倾力打造的战争神话。
攻占襄阳后，元朝内部的主流意见是：即刻浮汉入江，直趋临安灭宋。