金朝与蒙古之战败局已定，为了成为宋室的“中兴之主”，赵昀忘记了力量的对比和时局的形势，答应联合蒙古灭金，以雪靖康之耻，一意孤行。“端平入洛”不但没有成功，还促使蒙古找到了进攻南宋的借口，使延续40年之久的蒙宋战争揭开了序幕。
赵昀在对内推行新举措进行“更化”的同时，对外政策也发生了诸多变化。南宋中后期，蒙古在北方地区迅速崛起，成为继辽、西夏、金之后又一对宋朝构成巨大威胁的少数民族政权。急剧变化的局势，使宋朝内部对对外政策产生了争议。一些人出于仇视金朝的情绪，主张联蒙灭金，恢复中原；另一部分人则相对理性，援引当年联金灭辽的教训，强调唇亡齿寒的道理，希望以金为藩屏，不能重蹈覆辙。无休止的争论，使赵昀在这两种意见之间摇摆不定，既不联金抗蒙，也未联蒙灭金。然而，随着蒙古与金朝之间战事的推进，在金朝败局已定的情况下，赵昀最终还是作出了决策。
绍定五年（1232年）十二月，蒙古遣王蕺来到京湖，商议宋蒙合作，夹击金朝。京湖制置使史嵩之上报中央，当朝大臣大多表示赞同，认为此举可以报靖康之仇，唯独赵范不同意，主张应借鉴徽宗海上之盟的教训。一直胸怀中兴大志的理宗，把这看作是建不朽功业的天赐良机，让史嵩之遣使答应了蒙古的要求。蒙古回应灭金以后，将河南归还给宋朝，但双方并没有就河南的归属达成书面协议，只是口头约定，这为以后留下了巨大的后患。
金哀宗得知宋蒙达成了联合协议，也派使者前来争取南宋的支持，竭力陈述唇齿相依的道理，说：“大元灭国四十，以及西夏，夏亡及于我，我亡必及于宋。唇亡齿寒，自然之理。若与我连和，所以为我者，亦为彼也。”意思是支援金朝，实际上也是帮助宋朝自己保家卫国，但赵昀拒绝了金哀宗的请求。
赵昀任命史嵩之为京湖制置使兼知襄阳府，主持灭金事宜。绍定六年，宋军出兵攻占邓州等地，于马蹬山大破金军武仙所部，又攻克唐州，切断了金哀宗逃跑的退路。十月，史嵩之命京湖兵马钤辖孟珙统兵二万，与蒙军联合围攻蔡州。端平元年（1234年）正月，蔡州城被攻破，金哀宗自缢而死，金国灭亡。
同年四月，孟珙在废墟中找到金哀宗遗骨，带回临安。南宋沉浸在报仇雪恨的狂怒之中。赵昀将金哀宗的遗骨奉于太庙，告慰徽、钦二帝在天之灵。自北宋被金朝灭亡一个世纪以来，回到故都汴京就成为了南宋臣民梦寐以求的理想。宗泽、岳飞的抗金活动和开禧北伐等，都是对这种理想的实践。但面对强大的金朝，回到故都看起来是一个遥不可及的目标，而金朝的灭亡，使理宗君臣似乎看到了把理想变为现实的绝好机会。
宋蒙联手灭金时，并未就灭金后河南的归属作出明确规定。金亡以后，蒙军北撤，河南空虚。以赵范、赵葵兄弟为代表的一些人欲借机抚定中原，提出据关（潼关）、守河（黄河）、收复三京（西京洛阳、东京开封、南京归德）的建议。而绝大部分朝臣对此都持反对态度，认为此时并非出兵的时机，南宋目前的力量，还不足以与蒙古为敌。
但是，赵昀刚刚亲政，好不容易摆脱史弥远控制而得以“赫然独断”，很想有一番作为，面对此次“大好时机”，屡屡发出“中原好机会”的感叹。收复故土、建立盖世功业的念头，最终促使他作出了出兵中原的决定。恢复“三京”的美好前景吸引着赵昀，一旦成功，自己就会成为宋室的“中兴之主”，利令智昏，这个皇帝根本就忘记了力量的对比和时局的形势，对臣下们的忠告都听不进去，认为是书生口舌之辨，他一意要收复“三京”，以建立不世功勋。
赵昀罢免了反对出师的吴渊、吴潜和京湖制置使史嵩之。端平元年五月，赵昀任命赵葵为主帅，全子才为先锋，赵范节制江淮军马以为策应，正式下诏出兵河南。
六月十二日，宋军进军河南，全子才收复南京归德府。随后，宋军向开封进发，开封蒙军都尉李伯渊、李琦、李贱奴长期遭受主将崔立的侮辱，三人遂杀掉崔立，献城投降。七月五日，宋军进驻洛阳。经历了战火的洛阳这时已是一片废墟，宋军收复的只是一座空城，但毕竟他们还是实现了梦寐以求的理想，圆了“靖康之难”以来无数志士仁人的梦。这就是历史上的“端平入洛”。
蒙古得悉南宋开战，立即出兵南下。“端平入洛”本来就是理宗君臣的军事投机，事先并无认真准备。全子才占领开封后，后方没有及时运来粮草，以至全子才所部无法继续进军，贻误了战机。半个月后，赵葵又兵分两路，在粮饷短缺的情况下，继续向洛阳进军。宋军到达洛阳，遭到蒙军伏击，损失惨重，狼狈撤回。
八月，蒙古军进驻洛阳城下，留守东京的赵葵、全子才看到战机已失，加上粮饷迟迟不到位，率军南归。其他地区的宋军也全线败退，这样一来理宗君臣恢复故土的希望又一次落空了。“端平入洛”以宋军的溃败而告终。
“端平入洛”的失败，使南宋损失惨重，数万精兵死于战火，投入的大量物资付诸流水，南宋国力受到严重的削弱，赵昀收复三京的幻想成了泡影。更严重的是，“端平入洛”使蒙古找到了进攻南宋的借口。
十二月，蒙古大汗窝阔台怒气冲冲地派来使者，指责赵昀不守信义，率先败盟。赵昀非常狼狈，派出大臣邹伸之前往道歉。为了表示诚意，他还下诏罢免了赵葵、全子才。端平二年（1235年）六月，蒙古大汗窝阔台分道进兵，大举侵宋，延续40年之久的蒙宋战争，就这样揭开了序幕。
窝阔台可汗发动的大规模攻势，主要还是以掳掠财富为目标，没有消灭南宋的计划。赵昀也想以对金议和的办法对蒙求和，遂派出“蒙古通好使”去蒙军谈判。淳佑元年（1241年），窝阔台病死，蒙宋双方的议和停顿，战争也随之暂时告一段落。