祥興二年（1279年），元將張弘范大舉進攻以趙昺為首的南宋小朝廷。后來在不久以前攻占廣州的西夏后裔李恒也帶領援軍也加入戰事。相傳起初宋軍兵力約有20萬，戰船千多艘；元軍只有2萬人，戰船五十余艘，北方人不習海戰，多暈眩不支。這時宋軍中有建議認為應該先占領海灣出口，保護向西方的撤退路線。張世杰為防止士兵逃亡，否決建議，并下令盡焚陸地上的宮殿、房屋、據點；又將下令千多艘宋軍船只以“連環船”的辦法用大繩索一字形連貫在海灣內，并且安排趙昺的“龍舟”放在軍隊中間，坐鎮指揮。元軍以小船載茅草和膏脂，乘風縱火沖向宋船。但宋船皆涂泥，并在每條船上橫放一根長木，以抵御元軍的火攻。元朝水師火攻不成，以水師封鎖海灣，又以陸軍斷絕宋軍汲水、砍柴的道路。宋軍吃干糧十余日，口干舌燥，許多士兵以海水解渴，臉部浮腫，大量嘔泄。張世杰率蘇劉義、方興日大戰元軍，張弘范擒張世杰甥韓某，以其向張世杰三次招降不果。

　　二月六日癸未，張弘范預備猛攻，元軍中有建議先用火炮，弘范認為火炮打亂宋軍的一字陣型，令其容易撤退。明日，張弘范將其軍分成四份，宋軍的東、南、北三面皆駐一軍；弘范自領一軍與宋軍相去里余，并以奏樂為以總攻訊號。首先北軍乘潮進攻宋軍北邊失敗，李恒等順潮而退。元軍假裝奏樂，宋軍聽后以為元軍正在宴會，稍微松懈了。正午時段，張弘范的水師于是正面進攻，接著用布遮蔽預先建成并埋下伏兵的船樓，以鳴金為進攻訊號。各伏兵負盾俯伏，在矢雨下駛近宋船。兩邊船艦接近，元軍鳴金撤布交戰，一時間連破七艘宋船。宋師大敗，元軍一路打到宋軍中央。這時張世杰早見大勢已去，抽調精兵，并已經預先和蘇劉義帶領余部十余只船艦斬斷大索突圍而去。趙昺的龍舟在軍隊中間，既豪華又龐大，四十四歲的陸秀夫見無法突圍，先將自己的老婆兒子趕下海，接著便對趙昺申明大義，趙昺被嚇得哭作一團。接著陸秀夫便背著8歲的趙昺跳海而死。不少后宮和大臣亦相繼跳海自殺。這一天是公歷3月19日。《宋史》記載七日后，十余萬具尸體浮海。張世杰希望奉楊太后的名義再找宋朝趙氏后人為主，再圖后舉；但楊太后在聽聞兒子的死訊在后亦赴海自殺，張世杰將其葬在海邊。不久張世杰在大風雨下溺死于平章山下（約今廣東省陽江市西南的海陵島對開海面）。