Tháng 2 năm 1276, Thái hoàng thái hậu cùng Tống Cung Đế – Triệu Hiển dẫn theo trăm quan văn võ, đầu hàng triều Nguyên. Triều Nguyên bèn lấy chiếu thư của Thái hoàng thái hậu để truyền dụ cho quân Tống các nơi phải lập tức đầu hàng ngay tại chỗ. Sau đó, quân Nguyên tiến vào Lâm An phủ, cướp bóc phủ khố, thư tịch và cung nữ trong cung. Đến tháng 3, họ lại bắt tông thất, đại thần và Thái học sinh giải về phương Bắc.
Cảnh tượng Nam Tống diệt vong thật là vô cùng bi thảm. Khi Tống Độ Tông băng hà, ông để lại 3 người con trai còn chưa trưởng thành. Ngoài Tống Cung Đế, còn có hai người con thứ do phi tần sinh ra: một người là Triệu Thị, con của Dương Thục phi, khi ấy mới bảy tuổi; người còn lại là Triệu Bính, con của Du Tu dung, mới chỉ ba tuổi.
Khi quân Nguyên áp sát kinh thành, Triệu Thị được phong làm Ích Vương, chạy đến Phúc Châu; Triệu Bính được phong làm Quảng Vương, chạy đến Tuyền Châu. Sau khi Bá Nhan tiến vào Lâm An, ông ta lập tức cho người truy bắt hai vị vương tử. Hai vương tử cùng Dương Thục phi phải ẩn náu trong núi suốt bảy ngày bảy đêm, về sau được Thống chế Trương Toàn cứu giúp, cùng nhau trốn đến Ôn Châu.
Lục Tú Phu, Trương Thế Kiệt, Văn Thiên Tường cũng lần lượt đến Ôn Châu, rồi tiếp tục hộ giá chạy về phía nam, đến vùng Phúc Kiến. Vì Triệu Thị lớn tuổi hơn, nên được quần thần tôn lập làm hoàng đế, lên ngôi tại Phúc Châu, sử gọi là Tống Đoan Tông.
Lúc bấy giờ, triều đình Nam Tống bị dồn ép, chỉ còn co cụm trong vùng Phúc Kiến. Trương Thế Kiệt phụng mệnh phản công tiến đánh Chiết Giang, nhưng đã thất bại. Quân Nguyên thừa thế phản kích, tiến vào Kiến Dương thuộc Phúc Kiến. Trần Nghi Trung và Trương Thế Kiệt không còn cách nào khác, đành theo đường biển chạy đến Tuyền Châu.
Nào ngờ, Chiêu phủ sứ Tuyền Châu là Bồ Thọ Canh — vốn là người ngoại tộc, không phải người Hán — ông ta đã phản bội, đầu hàng nhà Nguyên. Triều đình lưu vong của Nam Tống lâm vào cảnh tiến thoái lưỡng nan, chỉ có thể tiếp tục chạy về Triều Châu.
Cùng lúc ấy, Văn Thiên Tường đối chiến với quân Nguyên ở vùng giữa Phúc Kiến và Giang Tây; còn Trương Thế Kiệt thì cầm cự với quân Nguyên ở vùng giữa Phúc Kiến và Quảng Đông. Về sau, Trương Thế Kiệt lại bại trận, đành cùng Lục Tú Phu hộ giá Tống Đoan Tông lên thuyền, chạy đến một hòn đảo gần huyện Trung Sơn thuộc Quảng Đông ngày nay.
Lúc ấy đã là tháng 12 năm 1277. Giữa mùa đông, khí trời lạnh buốt thấu xương, đoàn thuyền lại gặp bão lớn trên biển. Thuyền bè bị gió dữ phá hỏng, rất nhiều binh sĩ chết đuối giữa biển, cảnh tượng chẳng khác nào một con tàu lớn như Titanic sắp chìm nghỉm xuống vực nước mênh mông.
Tống Đoan Tông kinh hãi quá độ, đến tháng 4 năm sau, tức năm 1278, ông lâm bệnh qua đời trên đảo. Rất nhiều người khi ấy đã muốn buông bỏ kháng cự, nhưng Lục Tú Phu nói: “Độ Tông vẫn còn một người con nữa, chúng ta sao có thể tan rã như vậy? Nay vẫn còn mấy vạn binh sĩ. Nếu thiên mệnh chưa tuyệt, vẫn có thể dựng lại cơ nghiệp Nam Tống.” Thế là quần thần lập Triệu Bính lên làm hoàng đế. Khi ấy, cậu bé mới chỉ 7 tuổi. Triều đình đổi niên hiệu là Tường Hưng, do Trương Thế Kiệt và Lục Tú Phu cùng phò tá.
Đến lúc này, kỳ thực Lục Tú Phu cũng đã biết rõ việc không thể làm mà vẫn cứ làm. Còn Trần Nghi Trung thì đã sớm bỏ chạy từ lâu. Trong cảnh lưu ly phiêu bạt, triều đình lưu vong gần như đã không còn cương kỷ gì. Thế nhưng mỗi lần vào triều, Lục Tú Phu vẫn chỉnh tề áo mũ, tay cầm hốt bản, nghiêm trang đứng như giữa một triều đình vẫn còn lễ nhạc.
Ban ngày, ông xử lý quân vụ và công trình phòng thủ; vậy mà mỗi ngày vẫn tự tay chép sách Đại Học, một trong những kinh điển của Nho gia, rồi giảng giải cho vị tiểu hoàng đế. Ông thường đau xót rơi lệ, nước mắt thấm ướt cả triều phục. Người trông thấy cảnh ấy, ai nấy đều không khỏi bi thương.
Tháng 6 năm 1278, triều đình lưu vong Nam Tống đến Nhai Sơn. Nơi này thuộc Tân Hội, Quảng Đông. Lục Tú Phu thấy nơi đây có hai dãy núi đối nhau, địa thế hiểm yếu, có thể dựa vào đó mà phòng thủ, bèn hạ lệnh cho binh sĩ vào núi đốn gỗ, dựng hành cung và quân doanh.
Để ngăn binh sĩ đào ngũ, Trương Thế Kiệt hạ lệnh “liên hoàn thuyền”, đem hơn một nghìn chiến thuyền của quân Tống gom lại, lấy dây thừng lớn buộc nối lại với nhau thành một hàng dài trong vịnh. Đồng thời, ông cho đặt thuyền rồng của Triệu Bính ở chính giữa, như muốn lấy cả hạm đội làm thành lũy để bảo vệ vị tiểu hoàng đế cuối cùng của nhà Nam Tống.
Thế nhưng, suy cho cùng, cách bày trận này chỉ là một lối phòng thủ. Nó chỉ có thể giúp không thất bại trong chốc lát, chứ gần như không có đường thắng, bởi một khi đã buộc thuyền cố định lại với nhau, thì không thể chủ động tiến công. Nếu quân địch không đánh hạ được, thì chỉ cần vây chặt nơi này, cắt đứt lương thực và nguồn nước ngọt, thì dù không đánh cũng có thể kéo dài cho đến khi quân Tống tự suy kiệt.
Ban đầu, quân Nguyên dùng thuyền nhỏ chở cỏ tranh, mỡ dầu và các vật dễ cháy, nhân theo chiều gió mà phóng hỏa lao thẳng vào thuyền quân Tống, định dùng một đòn hỏa công kiểu “Xích Bích”. Nhưng thuyền của quân Tống đều được trát bùn bên ngoài, trên mỗi thuyền lại đặt một cây gỗ dài để chống đỡ hỏa thuyền của quân Nguyên, nên có thể chống đỡ kế hỏa công.
Về sau, quân Nguyên phong tỏa vịnh biển, cắt đứt nguồn nước uống. Quân Tống phải ăn lương khô hơn mười ngày liền, khát đến mức không thể chịu nổi. Một số binh sĩ đành uống nước biển, kết quả là nôn mửa, tiêu chảy, sức chiến đấu càng thêm suy yếu.
Ngày mùng 6 tháng 2 năm 1279, tướng Nguyên là Trương Hoằng Phạm phát động một cuộc tổng công kích mãnh liệt. Quân Tống đại bại. Quân Nguyên lập tức xông thẳng về phía thuyền rồng của Triệu Bính.
Trương Thế Kiệt thấy đại thế đã mất, bèn chém đứt dây thừng lớn, chuẩn bị phá vòng vây. Khi ấy, trên mặt biển mưa gió mịt mùng, sương dày phủ kín, gần trong gang tấc mà không rõ bóng người. Trương Thế Kiệt muốn đón hoàng đế sang thuyền của mình, nhưng Lục Tú Phu không nhìn rõ người trên thuyền rốt cuộc là ai, chỉ sợ trúng kế của quân Nguyên, nên ông nhất quyết không chịu lên thuyền.
Lục Tú Phu đẩy vợ mình xuống biển. Sau đó, ông nói với Triệu Bính: “Quốc gia đã đến bước đường này, bệ hạ nên vì nước mà chết”. Nói xong, Lục Tú Phu cõng vị hoàng đế mới 8 tuổi là Triệu Bính trên lưng, gieo mình xuống biển. Hơn 10 vạn quân dân đi theo cũng lần lượt nhảy xuống biển tự vẫn, quyết không đầu hàng quân Nguyên.
Trương Thế Kiệt vốn vẫn hy vọng có thể nhân danh Dương Thái hậu, tức Dương Thục phi, để tiếp tục tìm một hậu duệ họ Triệu của nhà Tống, chờ ngày dựng lại cơ nghiệp. Nhưng sau khi nghe tin Tống Đế Bính đã chết, Dương Thái hậu cũng lao xuống biển tự tận. Trương Thế Kiệt mai táng bà bên bờ biển. Không lâu sau, chính Trương Thế Kiệt cũng chết đuối giữa mưa to gió lớn.
Trận hải chiến Nhai Sơn kết thúc. Vương triều Đại Tống, trải qua 18 đời hoàng đế, kéo dài 320 năm, đến đây đã chính thức diệt vong.
