世祖以宋重兵皆驻扬州，临安倚之为重，四月，命阿术分兵围守扬州。庚申，次真州，败宋兵于珠金砂，斩首二千余级。既抵扬州，乃造楼橹战具于瓜洲，漕粟于真州，树栅以断其粮道。宋都统姜才领步骑二万来攻栅，敌军夹河为阵，阿术麾骑士渡河击之，战数合，坚不能却。众军佯北，才逐之，遂奋而回击，万矢雨集，才军不能支，擒其副将张林，斩首万八千级。七月庚午，宋两淮镇将张世杰、孙虎臣以舟师万艘驻焦山东，每十船为一舫，联以铁锁，以示必死。阿术登石公山，望之，舳舻连接，旌旗蔽江，曰：“可烧而走也。”遂选强健善射者千人，载以巨舰，分两翼夹射，阿术居中，合势进击，继以火矢烧其蓬樯，烟焰涨天。宋兵既碇舟死战，至是欲走不能，前军争赴水死，后军散走。追至圌山，获黄鹄白鹞船七百余艘，自是宋人不复能军矣。十月，诏拜中书左丞相，仍谕之曰：“淮南重地，李庭芝狡诈，须卿守之。”时诸军进取临安，阿术驻兵瓜洲，以绝扬州之援。伯颜所以兵不血刃而平宋者，阿术控制之力为多。
十三年二月，夏贵举淮西诸城来附。阿术谓诸将曰：“今宋已亡，独庭芝未下，以外助犹多故也。若绝其声援，塞彼粮道，尚恐东走通、泰，逃命江海。”乃栅扬之西北丁村，以扼其高邮、宝应之馈运；贮粟湾头堡，以备捍御；留屯新城，以逼泰州。又遣千户伯颜察儿率甲骑三百助湾头兵势，且戒之曰：“庭芝水路既绝，必从陆出，宜谨备之。如丁村烽起，当首尾相应，断其归路。”六月甲戌，姜才知高邮米运将至，果夜出步骑五千犯丁村栅。至晓，伯颜察儿来援，所将皆阿术牙下精兵，旗帜画双赤月。众军望其尘，连呼曰：“丞相来矣！”宋军识其旗，皆遁，才脱身走，追杀骑兵四百，步卒免者不满百人。壬辰，李庭芝以朱焕守扬州，挟姜才东走。阿术率兵追袭，杀步卒千人，庭芝仅入泰州，遂筑垒以守之。七月乙巳，朱焕以扬州降。乙卯，泰州守将孙良臣开北门纳降，执李庭芝、姜才，奉命戮扬州市。扬、泰既下，阿术申严士卒，禁暴掠。有武卫军校掠民二马，即斩以徇。两淮悉平，得府二、州二十二、军四、县六十七。九月辛酉，入见世祖于大明殿，陈宋俘。第功行赏，实封泰兴县二千户。
二十三年，受命北伐叛王昔剌木等。明年凯旋。继又西征，至哈剌霍州，以疾卒，年五十四，追封河南王。
阿里海牙
阿里海牙，畏吾儿人也。初生，胞中剖而出。其父以为不祥，将弃之，母不忍。比长，果聪辨，有胆略。家贫，尝躬耕，舍耒叹曰：“大丈夫当立功朝廷，何至效细民事畎亩乎！”去，求其国书读之，逾月，又弃去。用荐者得事世祖于潜邸。世祖即位，渐见擢用，由左右司郎中迁参议中书省事。至元二年，立诸路行中书省，进佥河南行省事。
五年，命与元帅阿术、刘整取襄阳，又加参知政事。始，帝遣诸将，命毋攻城，但围之，以俟其自降。乃筑长围，起万山，包百丈、楚山，尽鹿门，以绝之。宋兵入援者皆败去。然城中粮储多，围之五年，终不下。九年三月，破樊城外郛，其将复闭内城守。阿里海牙以为襄阳之有樊城，犹齿之有唇也，宜先攻樊城，樊城下，则襄阳可不攻而得。乃入奏。帝始报可。会有西域人亦思马因献新炮法，因以其人来军中。十年正月，为炮攻樊，破之。先是，宋兵为浮桥以通襄阳之援，阿里海牙发水军焚其桥，襄援不至，城乃拔。详具《阿术传》。
阿里海牙既破樊，移其攻具以向襄阳。一炮中其谯楼，声如雷霆，震城中。城中汹汹，诸将多逾城降者。刘整欲立碎其城，执文焕以快其意。阿里海牙独不欲攻，乃身至城下，与文焕语曰：“君以孤军城守者数年，今飞鸟路绝，主上深嘉汝忠。若降，则尊官厚禄可必得，决不杀汝也。”文焕狐疑未决。又折矢与之誓，如是者数四，文焕感而出降。遂与入朝。帝以文焕为昭勇大将军、侍卫亲军都指挥使、襄汉大都督；阿里海牙行荆湖等路枢密院事，镇襄阳。阿里海牙奏曰：“襄阳自昔用武之地也，今天助顺而克之，宜乘胜顺流长驱，宋可必平。”平章阿术亦赞其说。帝命丞相史天泽议之。天泽曰：“朝廷若遣重臣，如丞相安童、同知枢密院事伯颜者一人，都督诸军，则四海混同，可立待也。”帝曰：“伯颜可。”乃大征兵，拜伯颜为行中书省左丞相，阿术为平章。阿里海牙进行省右丞，赏钞二百锭。