七年，改山东路统军副使，治沂州。沂与宋接境，镇兵仰内郡饷运。有诏和籴本部，文炳命收州县所移文。众谏以违诏，文炳曰：“但止之。”乃遣使入奏，略曰：“敌人接壤，知吾虚实，一不可；边民供顿甚劳，重苦此役，二不可；困吾民以惧来者，三不可。”帝大悟，罢之。九年，迁枢密院判官，行院事于淮西。筑正阳两城，两城夹淮相望，以缀襄阳及捣宋腹心。
十年，拜参知政事。夏，霖雨，水涨，宋淮西制置使夏贵帅舟师十万来攻，矢石雨下，文炳登城御之。一夕，贵去复来，飞矢贯文炳左臂，着胁。文炳拔矢授左右，发四十余矢。箙中矢尽，顾左右索矢，又十余发，矢不继，力亦困，不能张满，遂闷绝几殆。明日，水入外郭，文炳麾士卒却避，贵乘之，压军而阵。文炳病创甚，子士选请代战，文炳壮而遣之，复自起束创，手剑督战。士选以戈击贵将仆，不死，获之以献。贵遂去，不敢复来。
是岁，大举兵伐宋，丞相伯颜自襄阳东下，与宋人战阳罗堡。文炳以九月发正阳，十一年正月，会伯颜于安庆。安庆守将范文虎以城降。文炳请于伯颜曰：“大军既疲于阳罗堡，吾兵当前行。”伯颜许之。宋都督贾似道来御，师陈于芜湖，似道弃师走。次当涂，文炳复言于伯颜曰：“采石当江之南，和州对峙，不取，必有后顾。”遂进攻之，降知州事王喜。
三月，有诏以时向暑热，命伯颜军驻建康，文炳军驻镇江。时扬州、真州坚守不下，常州、苏州既降复叛。张世杰、孙虎臣约真、扬兵誓死战，真、扬兵战每败，不敢出。世杰等陈大舰万艘，碇焦山下江中，劲卒居前。文炳身犯之，载士选别船。弟之子士表请从，文炳顾曰：“吾弟仅汝一子，脱吾与士选不返，士元、士秀犹足杀敌，吾不忍汝往也。”士表固请，乃许。文炳乘轮船，建大将旗鼓，士选、士表船翼之，大呼突阵，诸将继进，飞矢蔽日。战酣，短兵相接，宋兵亦殊死战，声震天地，横尸委仗，江水为之不流。自寅至午，宋师大败，世杰走，文炳追及于夹滩。世杰收溃卒复战，又破之，遂东走于海。文炳船小，不可入海，夜乃还。俘甲士万余人，悉纵不杀，获战船七百艘，宋力自此遂穷。
十月，诸军分三道而进，文炳居左，由江并海趋临安。先是，江阴军佥判李世修欲降不果，文炳檄谕之，世修以城来附，令权本军安抚使。所过民不知兵，凡获生口，悉纵遣之，无敢匿者，威信前布，皆望旗而服。张瑄有众数千，负海为横，文炳命招讨使王世强及士选往降之。士选单舸至瑄所，谕以威德，瑄降，得海舶五百。十三年春正月，次盐官。盐官，临安剧县，俟救至，招之再返不下。将佐请屠之，文炳曰：“县去临安不百里，声势相及，临安约降已有成言，吾轻杀一人，则害大计，况屠一县耶？”于是遣人入城谕意，县降。遂会伯颜于临安城北。张世杰欲以其主逃之海，文炳绕出临安城南，戍浙江亭。世杰计不行，乃窃宋主弟吉王鸑、广王昺南走，而宋主鳷遂降。
伯颜命文炳入城，罢宋官府，散其诸军，封库藏，收礼乐器及诸图籍。文炳取宋主诸玺符上于伯颜。伯颜以宋主入觐，有诏留事一委文炳。禁戢豪猾，抚慰士女，宋民不知易主。时翰林学士李槃奉诏招宋士至临安，文炳谓之曰：“国可灭，史不可没。宋十六主，有天下三百余年，其太史所记具在史馆，宜悉收以备典礼。”乃得宋史及诸注记五千余册，归之国史院。宋宗室福王与芮赴京师，遍以重宝致诸贵人，文炳独却不受。及官录与芮家，具籍受宝者，惟文炳无名。伯颜入朝奏曰：“臣等奉天威平宋，宋既已平，怀徕安集之功，董文炳居多。”帝曰：“文炳吾旧臣，忠勤朕所素知。”乃拜资德大夫、中书左丞。
时张世杰奉吉王鸑据台州，而闽中亦为宋守。敕文炳进兵，所过禁士马无敢履践田麦，曰：“在仓者吾既食之，在野者汝又践之，新邑之民何以续命？”是以南人感之，不忍以兵相向。次台州，世杰遁。诸将先俘州民，文炳下令曰：“台人首效顺于我，我不暇有，故世杰据之，其民何罪？敢有不纵所俘者，以军法论！”得免者数万口。至温州，温州未下，令曰：“毋取子女，毋掠民有。”众曰：“诺。”其守将火城中逃，文炳亟命灭火，追擒其将，数其残民之罪，斩以徇。逾岭，闽人扶老来迎，漳、泉、建宁、邵武诸郡皆送款来附。凡得州若干、县若干、户口若干。闽人感文炳德最深，庙而祀之。